Termistoarele

Termistoarele sînt rezistoare a căror rezistenţă depinde puternic de temperatură; în funcţie de modul de variaţie al rezistivităţii se obţin termistoare cu coeficient de temperatură negativ— NTC (rezistenţa scade cu creş-terea temperaturii) sau pozitiv — PTC (rezistenţa creşte cu temperatura), fig. 1.31 b. Pentru obţinerea termistoare lor NTC se folosesc oxizi şi elemente din grupa fierului: Fe, Cr, Mn, Ni; prin impurificare cu ioni străini aceste materiale se transformă în semiconductoare, în acest fel mărindu-se conduc- tibilitatea şi variaţia cu temperatura a rezistivităţii. Materialele folosite pentru obţinerea termistoarelor cu coeficient de temperatură pozitiv sînt pe bază de titanat de bafiu (BaTiO3) sau soluţie solidă de titanat de bariu şi titanat de stronţiu; impurificate cu ioni tri-, tetra- sau pentavalenţi se obţin materiale semiconductoare de tip n.

Materialele semiconductoare astfel obţinute sînt amestecate cu un liant şi li se aplică o tehnologie asemănătoare materialelor ceramice; termistoarele se pot obţine sub formă de plachete, cilindri, discuri, filamente (protejate în tuburi de sticlă).

Fig. 1.32. Tipuri de termistoare: a — termistor disc capsulat; b — termistor disc protejat cu lac.

În fig. 1.32 sînt ilustrate două tipuri de termistoare NTC fabricate la l.P.F.E. — Curtea de Argeş:
a — termistor disc capsulat
b — termistor disc protejat cu lac

Termistoarele tip PTC nu se fabrică tn ţară.

Legile de variaţie ale rezistenţei cu temperatura sînt exponenţiale; astfel:
— pentru termistoarele tip NTC există relaţia

— pentru termistoare tip PTC:

unde A, B, C sînt constante de material iar T este temperatura în °K.

Principalele faze tehnologice de obţinere a termistoarelor NTC sînt date în fig. 1.33:
a — obţinerea discului termistorului prin presarea materialului (sub formă de pulbere amestecată cu liant), urmată de tratament termic,
b — metalizarea discului prin depunerea peliculei din argint pentru a permite lipirea terminalelor,
c — prin sudură se lipesc terminalele: urmează protejarea termistoru- lui astfel obţinut cu un strat de lac şi marcarea.

Marcarea valorii rezistenţei nominale se face în clar sau în codul culorilor specificat în catalog (prin benzi colorate sau prin colorarea stratului le protecţie).

Fig. 1.33. Fazele tehnologice de fabricare a termistoarelor: a – disc obţinut prin presare; b – disc metalizat; c – disc cu terminalele lipite, protejat cu lac si marcat.

Termistoarele cu coeficient de temperatură negativ sînt utilizate ca elemente neliniare pentru stabilizarea tensiunii sau curentului, pentru compensarea variaţiei cu temperatura a altor elemente şi ca traductor de tem-peratură.

O schemă simplă care demonstrează utilitatea termistorului în circuite care necesită tensiuni constante cu temperatura este ilustrată în fig. 1.34: se observă că tensiunea U rezultată ca suma tensiunilor U1 şi U2 este constantă într-un domeniu al curentului I, respectiv într-un domeniu de temperatură.

Fig. 1.34. Stabilizarea tensiunii cu ajutorul termistoarelor: a) schema de principiu; b) insumare grafica.

Termistoarele PTC se folosesc ca traductoare de temperatură, stabilizatoare şi limitatoare de curent, în aplicaţii ce realizează protecţia la scurtcircuit sau supratensiuni.

Principalele caracteristici ale termistoarelor NTC fabricate în tară sînt date în tabelul 1.6.