Onderzoek En Inzicht

PTC-thermistors

Thermistors zijn weerstanden die reageren op temperatuurveranderingen. Er zijn twee categorieën: thermisch gevoelige siliciumweerstanden en polykristallijne keramische materialen.

Commerciële PTC-thermistors vallen in twee hoofdcategorieën. De eerste categorie bestaat uit thermisch gevoelige siliciumweerstanden. Deze instrumenten hebben een redelijk uniforme positieve temperatuurcoëfficiënt (ongeveer +0,77%/°C) over het grootste deel van hun bedrijfsbereik. Ze kunnen ook een gebied met een negatieve temperatuurcoëfficiënt hebben bij temperaturen hoger dan 150 °C. Deze instrumenten worden het meest gebruikt voor temperatuurcompensatie van halfgeleidende silicium-instrumenten in het bereik van -60 °C tot +150 °C.

De andere belangrijke categorie omvat polykristallijne keramische materialen. Ze hebben normaal gesproken een hoge weerstand, maar ze worden halfgeleidend gemaakt met doteringen. Ze zijn meestal samengesteld uit barium-, lood- of strontiumtitanaat met toevoegingen zoals yttrium, mangaan, tantaal en siliciumdioxide.

Deze instrumenten hebben een weerstand/temperatuur-karakteristiek met een zeer kleine negatieve temperatuurcoëfficiënt totdat het instrument de kritische 'Curie'-temperatuur bereikt, wat een omschakel- of overgangstemperatuur is.

In de buurt van deze kritische temperatuur beginnen de apparaten een stijgende, positieve temperatuurcoëfficiënt alsmede een grote toename in weerstand te vertonen. De weerstandsverandering kan oplopen tot meerdere ordes van grootte binnen een temperatuurbereik van enkele graden.

De PTC-thermistor moet worden aangesloten op een regelcircuit dat de weerstandsverandering kan omzetten in een besturingssignaal dat in staat is om de netstroom naar de motor uit te schakelen.

Veel Grundfos-pompen hebben een ingebouwde motorbeveiliging met PTC-thermistors, wanneer dit een eis is voor de toepassing.