Post on 11-Jan-2017
1
Elementy bierne
Model rezystora (opornika)
kTRBU RMS 42 =
I
U
Istotne parametry:
•Rezystancja (0.1Ω – 10MΩ szeregi E12(10%)? i E24(5%)?)
•Moc (0,125 – 5) W
•Maksymalne napięcie (100V – 1000V)
•Stabilność termiczna (10ppm/deg – 500ppm/deg) termistory ?
•Stabilność czasowa (np.. 1%/1000h)
•Indukcyjność pasożytnicza (indukcyjność doprowadzeń 6-8nH)
•Pojemność (0.1pF – 5pF)
•Nieliniowość (R=R(U) rzędu 0.01%/V)
•Szumy (inny wykład)
RIU =
Rezystory - oznaczenia
Oznaczenia rezystorów:
a) bezpośrednie zapisanie wartości na obudowie rezystora, wystepuje w przypadku rezystorów przewlekanych,
- np. wartość 0.47Ω zapisujemy 0.47 lub R47 lub 0E47
- np. wartość 4.7Ω zapisujemy 4R7
- np. wartość 470Ω zapisujemy 470 lub 470R lub k47
- np. wartość 4.7 kΩ zapisuje się 4.7k lub 4k7
- np. wartość 4.7MΩ zapisujemy 4M7 lub 4.7M
2
Rezystory - oznaczenia
Oznaczenia rezystorów:
b) zakodowanie wartości poprzez podanie dwóch pierwszych cyfr i potęgi liczby dziesięć
- np. wartość 47Ω zapisujemy 470 co oznacza
- np. wartość 470Ω zapisujemy 471 co oznacza
- np. wartość 4.7 kΩ zapisujemy 472 co oznacza
- np. wartość 4.7MΩ zapisujemy 475 co oznacza
01047 ⋅11047 ⋅
21047 ⋅51047 ⋅
Rezystory - oznaczenia
Rezystory - oznaczenia
3
Rezystory - tolerancja
Wartości rezystorów są rozłożone w szeregi, mówiące o tolerancji czyli granicy przedziału w jakiej znajduje się rzeczywista wartość rezystancji.Tolerancja:
Wartości rezystancji tworzą szereg geometryczny:
np. dla szregu E6 iloraz wynosi
%100max
⋅−=znam
znam
R
RRtolerancja
5.1106 ≅
dla szregu E12 iloraz wynosi 2.11012 =
Szeregi wartości
3,6 3,93,3
E24±5%
( ) 23...01024 == nWn
E3(40%); E6(20%); E12(10%); E24(5%); E48(2%); E96(1%); E192(0,5%)
Rezystory - szeregi
4
Rezystory - szeregi
Rezystory – schemat zastępczy
R
C~0,5pF
C~0.5pF C~0.5pF
L~5-10nH
Masa to może być inna część układu !!!!
Rezystory – parametry pasożytnicze
5
Potencjometry - podział
Potencjometry dzielimy na:
- tablicowe (obrotowe, suwakowe)
- precyzyjne (jedno lub wieloobrotowe)
- dostrojcze (trymery)
- tłumiki
Parametry - takie jak rezystorów.
Potencjometry - charakterystyki
Charakterystyki rezystorów zmiennych: (LG) logarytmiczna, (L) liniowa, (W) wykładnicza, (M) typu M, (S) typu S, (N) typu
N. (α - kąt obrotu)
Oporniki
6
Model pojemności (kondensatora)
∫ +==t
oudttiC
tudt
duCti
0
)()(1
)(;)(
i(t)
u(t)Istotne parametry:
•Pojemność (0.1pF – 5F; szeregi E6 – E12)
•Napięcie przebicia (5V – 10kV)
•Polaryzacja (dla kondensatorów elektrolitycznych !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!)
•Rezystancja upływu (0 - 10µA)
•Stratność (rodzaj dielektryka i upływność)
•Rezystancja szeregowa
•Stabilność termiczna (obudowa i rodzaj dielektryka np. NP0….)
•Prąd maksymalny (szczególnie impulsowy; specjalne do pracy impulsowej)
•Temperatura pracy (elektrolity 85 lub 105)
•Indukcyjność doprowadzeń
Kondensatory płaski
Kondensator płaski
Pojemność:
d
SC rεε 0=
m
F120 10854.8 −⋅=ε
Niektóre stałe dielektryczne
powietrze 1woda 80szkło 10papier impregnowany 3,5−6laminat fenolowo-papierowy 3,5−4,5poliester 3,3poliwęglan 2,8polipropylen 2,2polistyren 2,6mika 4−8tlenek aluminium Al2O3 7tlenek tantalu Ta2O5 11ceramika klasy 1 5−450ceramika klasy 2 200−15000ceramika klasy 3 10000−50000ceramika NP0 60ceramika X7R 1500ceramika Z5U 5000
7
Schemat zastępczy
RSC
C~0.5pF C~0.5pF
L
RU
Kondensatory - parametry
ESR (equivalent series resistance) – zastępcza rezystancja szeregowa Rs.
ESL (equivalent series inductance) – zastępcza indukcyjność szeregowa Ls i związana z nią resztkowa reaktancja indukcyjna XL=ωLs.
Wpółczynnik strat - tg δδδδ:
( ) CRX
R
X
ESR
P
Ptg S
C
S
CBIERNA
CZYNNA ωδ ====
Dobro ć kondensatora :
( )δtgQ
1=
Kondensatory - parametry
Przykładowe przebiegi impedancji kondensatorów: elektrolitycznego i ceramicznego
Konieczność blokowania wielostopniowego!!!
8
Kondensatory - parametry
Zależność od temperatury
Różne rodzaje kondensatorów
9
Różne rodzaje kondensatorów
Typ Typ Typ Typ kondensatorakondensatorakondensatorakondensatora
Zakres Zakres Zakres Zakres pojemnościpojemnościpojemnościpojemności
Napięcie Napięcie Napięcie Napięcie przebicia przebicia przebicia przebicia [V][V][V][V] DokładnośćDokładnośćDokładnośćDokładność
Stałość Stałość Stałość Stałość temperatemperatemperatempera-turowaturowaturowaturowa
UpływUpływUpływUpływ-nośćnośćnośćność UwagiUwagiUwagiUwagi
MikowyMikowyMikowyMikowy 1 pF1 pF1 pF1 pF----0,01uF0,01uF0,01uF0,01uF 100100100100----600600600600 dobradobradobradobra małamałamałamała doskonały; dobry w doskonały; dobry w doskonały; dobry w doskonały; dobry w układach w.cz.układach w.cz.układach w.cz.układach w.cz.
CeramicznyCeramicznyCeramicznyCeramiczny 10pF10pF10pF10pF----luFluFluFluF 50505050----30k30k30k30k kiepskakiepskakiepskakiepskaZależy od Zależy od Zależy od Zależy od rodzaju rodzaju rodzaju rodzaju ceramikiceramikiceramikiceramiki
średniaśredniaśredniaśrednia mały, niedrogi, bardzo mały, niedrogi, bardzo mały, niedrogi, bardzo mały, niedrogi, bardzo popularnypopularnypopularnypopularny
PoliestrowyPoliestrowyPoliestrowyPoliestrowy 0,001uF0,001uF0,001uF0,001uF----50jiF50jiF50jiF50jiF 50505050----600600600600 dobradobradobradobra kiepskakiepskakiepskakiepska małamałamałamała tani, dobry, bardzo potani, dobry, bardzo potani, dobry, bardzo potani, dobry, bardzo po----
pularnypularnypularnypularny
PolistyrenowyPolistyrenowyPolistyrenowyPolistyrenowy(styrofleksowy)(styrofleksowy)(styrofleksowy)(styrofleksowy) 10pF10pF10pF10pF----2,7uF2,7uF2,7uF2,7uF 100100100100----600600600600 b. dobrab. dobrab. dobrab. dobra dobradobradobradobra b.małab.małab.małab.mała
wysokiej jakości, o wysokiej jakości, o wysokiej jakości, o wysokiej jakości, o dużych wymiarach, dużych wymiarach, dużych wymiarach, dużych wymiarach,
dobry do filtracji dobry do filtracji dobry do filtracji dobry do filtracji sygnałówsygnałówsygnałówsygnałów
PoliwęglanowyPoliwęglanowyPoliwęglanowyPoliwęglanowy 100pF100pF100pF100pF----30uF30uF30uF30uF 50505050----800800800800 b. dobrab. dobrab. dobrab. dobra znakomitaznakomitaznakomitaznakomita małamałamałamała wysokiej jakości, o mawysokiej jakości, o mawysokiej jakości, o mawysokiej jakości, o ma----łych wymiarachłych wymiarachłych wymiarachłych wymiarach
PolipropylenowyPolipropylenowyPolipropylenowyPolipropylenowy 100pF100pF100pF100pF----50uF50uF50uF50uF 100100100100----800800800800 b. dobrab. dobrab. dobrab. dobra dobradobradobradobra b.małab.małab.małab.mała wysokiej jakości, mała wysokiej jakości, mała wysokiej jakości, mała wysokiej jakości, mała absorpcja dielektrycznaabsorpcja dielektrycznaabsorpcja dielektrycznaabsorpcja dielektryczna
TeflonowyTeflonowyTeflonowyTeflonowy 1 nF1 nF1 nF1 nF----2uF2uF2uF2uF 50505050----200200200200 b. dobrab. dobrab. dobrab. dobra najlepszanajlepszanajlepszanajlepsza b.b.małab.b.małab.b.małab.b.maławysokiej jakości, wysokiej jakości, wysokiej jakości, wysokiej jakości,
najmniejsza absorpcja najmniejsza absorpcja najmniejsza absorpcja najmniejsza absorpcja dielektrycznadielektrycznadielektrycznadielektryczna
Różne rodzaje kondensatorów
Typ Typ Typ Typ kondensatorakondensatorakondensatorakondensatora
Zakres Zakres Zakres Zakres pojemnościpojemnościpojemnościpojemności
Napięcie Napięcie Napięcie Napięcie przebicia przebicia przebicia przebicia [V][V][V][V]
DokłaDokłaDokłaDokła-dnośćdnośćdnośćdność
Stałość Stałość Stałość Stałość temperaturotemperaturotemperaturotemperaturo-
wawawawa
UpływUpływUpływUpływ-nośćnośćnośćność UwagiUwagiUwagiUwagi
SzklanySzklanySzklanySzklany 10pF10pF10pF10pF----l000pFl000pFl000pFl000pF 100100100100----600600600600 dobradobradobradobra b.małab.małab.małab.mała duża stałość długoczasowa duża stałość długoczasowa duża stałość długoczasowa duża stałość długoczasowa pojemnościpojemnościpojemnościpojemności
PorcelanowyPorcelanowyPorcelanowyPorcelanowy 100 pF100 pF100 pF100 pF----0,1uF0,1uF0,1uF0,1uF 50505050----400400400400 dobradobradobradobra dobradobradobradobra małamałamałamała dobry, duża stałość dobry, duża stałość dobry, duża stałość dobry, duża stałość długoczasowa pojemnościdługoczasowa pojemnościdługoczasowa pojemnościdługoczasowa pojemności
TantalowyTantalowyTantalowyTantalowy 0,1 uF0,1 uF0,1 uF0,1 uF----500uF500uF500uF500uF 6666----100100100100 kiepskakiepskakiepskakiepska kiepskakiepskakiepskakiepska
duże pojemności, duże pojemności, duże pojemności, duże pojemności, polaryzowany, małe polaryzowany, małe polaryzowany, małe polaryzowany, małe
wymiary; mała indukcyjność wymiary; mała indukcyjność wymiary; mała indukcyjność wymiary; mała indukcyjność własna;własna;własna;własna;
Elektrolityczny Elektrolityczny Elektrolityczny Elektrolityczny aluminiowyaluminiowyaluminiowyaluminiowy 0,1uF0,1uF0,1uF0,1uF----1F1F1F1F 3333----600600600600 złazłazłazła okropnaokropnaokropnaokropna b.dużab.dużab.dużab.duża
filtry w zasilaczach; filtry w zasilaczach; filtry w zasilaczach; filtry w zasilaczach; polaryzowany, krótki czas polaryzowany, krótki czas polaryzowany, krótki czas polaryzowany, krótki czas
życiażyciażyciażycia
BuckBuckBuckBuck----upupupup 0,1 F0,1 F0,1 F0,1 F----10F10F10F10F 1,51,51,51,5----6666 kiepskakiepskakiepskakiepska kiepskakiepskakiepskakiepska małamałamałamałado podtrzymywania zado podtrzymywania zado podtrzymywania zado podtrzymywania za----wartości pamięci; duwartości pamięci; duwartości pamięci; duwartości pamięci; duża ża ża ża rezystancja szeregorezystancja szeregorezystancja szeregorezystancja szeregowawawawa
OlejowyOlejowyOlejowyOlejowy 0,1 uF0,1 uF0,1 uF0,1 uF----20uF20uF20uF20uF 200200200200----10k10k10k10k małamałamałamałafiltry wysokonapięciofiltry wysokonapięciofiltry wysokonapięciofiltry wysokonapięciowe; we; we; we; duże wymiary; długi czas duże wymiary; długi czas duże wymiary; długi czas duże wymiary; długi czas
życiażyciażyciażycia
PróżniowyPróżniowyPróżniowyPróżniowy 1 pF1 pF1 pF1 pF----5nF5nF5nF5nF 2k2k2k2k----36k36k36k36k b.małab.małab.małab.mała Układy w.cz.Układy w.cz.Układy w.cz.Układy w.cz.
Elementy indukcyjne - definicje
Podział cewek:
- dławiki – służą do tłumienia napięć zmiennych
- cewki indukcyjne – wykorzystywane w obwodach rezonansowych filtrów i generatorów
- transformatory – służące do przekazywania energii elektrycznej, zmieniając wartości napięć lub prądów (podwyższając je lub obniżając), lub służą do separacji galwanicznej obwodów
10
Model indukcyjności (cewki)
dt
diLtuidttu
Lti
t
=+= ∫ )(;)0()(1
)(0 i(t)
u(t)
Istotne parametry:
•Indukcyjność (szereg E12 tylko dla dławików małej dobroci)
•AL [nH/zw2] - stała rdzenia (L = AL• z2 )
•Rezystancja szeregowa - dobroć
•Naskórkowość
•Nieliniowość i histereza rdzenia, straty w rdzeniu
•Maksymalny prąd (nasycenie materiału rdzenia – Bmax=0,2 - 1.6T)
•Maksymalne napięcie pracy (przebicie międzyuzwojeniowe)
sRLQ /ω=
Model cewki
RS
C
C~0.5pF C~0.5pF
L
Elementy indukcyjne – parametry
11
Różne rodzaje cewek i transformatorów
Elementy indukcyjne - budowa
Typowy element indukcyjny składa się z nastepujących elementów:
- uzwojenia
- magnetowodu (rdzenia)
- karkasu (korpusu uzwojenia)
- korpusu obudowy
- końcówek, podkładek, obejmy
- ekranu
Najważniejsze dla parametrów cewki są dwa pierwsze elementy.
Elementy indukcyjne - uzwojenia
Uzwojenia są wykonywane z materiałów o dobrej przewodności elektrycznej np..: miedzi, srebra.
W uzwojeniu występują straty dla prądu stałego i zmiennego.
Straty dla prądu stałego – rezystancja drutu nawojowego.
Straty dla prądu zmiennego – rezystancja drutu nawojowego + efekt naskórkowości (ang. skin effect).
12
Elementy indukcyjne - uzwojenia
Efekt naskórkowy związany jest z nierównomiernym rozkładem prądu płynącego przez przewodnik. Ze wzrostem częstotliwości największa gęstość (czasami całość) prądu występuje przy powierzchni zewnętrznej przewodu. Wtedy wzrastają straty w przewodniku. Parametrem opisującym efekt naskórkowy jest głęboko ść wnikania:
frµρδ 503=
gdzie: ρ - rezystywność przewodnika [Ωm] (dla miedzi –17.2nΩm); µr – względna przenikalność magnetyczna przewodnika (dla miedzi równa 1), f = częstotliwość
Elementy indukcyjne - uzwojenia
Rozkład prądu w. cz. w przewodniu w zależności od odległości od jego powierzchni
Przykładowo dla miedzi: f =10kHz δ = 1mm, f =1MHz δ = 0.1mm, f =100MHz δ = 0.01mm
Elementy indukcyjne - uzwojenia
Dla częstotliwości powyżej 1MHz stosuje się licę.
Dla częstotliwości od kilkudziesięciu MHz stosuje się drut miedziany, srebrzony (srebrzankę). Dla b.w.cz., zwłaszcza przy dużych mocach stosuje się falowody – różnego kształtu rury miedziane.
13
Elementy indukcyjne - magnetowody
Rdzeń, umieszczony wewnątrz cewki, skupia strumień magnetyczny, zwiększając jednocześnie jej indukcyjność.
Zależność indukcji od natężenia pola w magnetowodzie (krzywa magnesowania)
Elementy indukcyjne - magnetowody
Natężenie pola:
l
IzH =
gdzie: z - liczba zwojów, I – natężenie prądu, l – średnia dł. zwoju
Indukcja magnetyczna:HB rµµ0=
gdzie: µr – przenik. magn. względna; µ0 = 4π10-7 H/m
Przy pracy liniowej indukcyjnośc cewki z rdzeniem nie zależy od prądu.
Imax – wartość prądu dla której L spada o 5%.
Elementy indukcyjne - magnetowody
Krzywe magnesowania materiałów: a) miękkiego, b) twardego
14
Elementy indukcyjne - magnetowody
Rodzaj materiału Właściwości
Ferryt manganowow - cynkowy
Najwyższa wartość przenikalności
magnetycznej i indukcji nasycenia strumienia,
transformatory zasilaczy dla f<1MHz, filtry
przeciwzakłóceniowe Ferryt niklowo - cynkowy Małe straty, zastosowania w
układach w.cz., filtry przeciwzakłóceniowe
Rdzenie proszkowe Duże prądy uzwojeń, duża wartość indukcji nasycenia,
dobra stabilnośc temperaturowa i dobroć,
zastosowanie – m. cz. Rdzenie z blach stalowych Transformatory sieciowe,
duże straty, zastosowanie w zasadzie dla f<1kHz
Elementy indukcyjne – parametry
Dobro ć – określa zdolność cewki do gromadznia energii w polu magnetycznym w odniesieniu do strat energii w jednym cyklu pobudzenia:
Schemat zastępczy cewki: Rs –rezystancja strat (rezyst. uzwojeń,
naskórkowość, straty na prądy wirowe i histerezę),Cr – pojemność pomiedzy
warstwami uzwojenia i między zwojami)
ss
L
R
L
R
XQ
ω==
Elementy indukcyjne – parametry
Typowe wartości dobroci to zakres 50 –200 dla częstotliwości 100kHz – 30MHz.
Przy f=100kHz, dla cewek nawiniętych licą z zamkniętym rdzeniem Q=1000.
W zakresie mikrofalowym, gdy cewką jest odcinek linii długiej lub rezonator wnękowy Q może przekraczać kilka tysięcy.
15
Elementy indukcyjne – parametry
Dopuszczalna warto ść prądu – drut musi mieć odpowiednią średnicę ze względu na gęstość prądu J (stosunek natężenia prądu do powierzchni przekroju poprzecznego drutu). Drut się nagrzewa i w ekstr. sytuacji może się przepalić. Dlatego ważne są warunki chłodzenia. Średnica drutu dla zakresu m. cz.:
J
Id 13.1=
Dla miedzi J=2.5A/mm2 i zależnośc przybiera postać:Id 8.0=
Bezpieczniki
• Napięcie znamionoweto największe trwałe napięcie, oraz jego charakter (zmienne lub stałe), przy którym można stosować dany bezpiecznik.
Prąd znamionowyto wartość prądu roboczego, która może płynąć przez bezpiecznik (????-istnieją różnice w różnych normach CSA, IEC, Miti, UL)
Charakterystyka wyłączania- czas zadziałania bezpiecznika
16
Bezpieczniki w aparaturze elektronicznej - parametry
Prąd zadziałania IN – minimalna wartość prądu powodująca zadziałanie bezpiecznika (przerwanie obwodu)
Charakterystyka zadziałania – opisuje zależność pomiędzy szybkością zadziałania bezpiecznika a wartością prądu:
- bezpieczniki szybkie – krótkim czasie zadziałania, stosowane w układach gdzie przekroczenie prądu maksymalnego może uszkodzić układ
- bezpieczniki zwłoczne – zadziałanie bezpiecznika nastepuje po przepływie prądu większego/równego prądowi zadziałania przez określony czas; stosowane w układach gdzie występuje tzw. prądy rozruchowe, dużo większe od prądu pobieranego przez układy podczas pracy normalnej
Charakterystyka wyłączania- czas zadziałania bezpiecznika
Prąd zadziałania (temperatura)
czynnikWspółI
I zNamionowyniazadziała =
17
Bezpieczniki – praca impulsowa
• Parametr I2t
Zdolność do pracy z prądem impulsowym
np.:
IN = 1A I2t = 1,4 (bez. zwłoczny)
IN = 1A I2t = 0,32 (bez. szybki)
Bezpieczniki – zdolność łączeniowa
• Zdolność łączeniowato najwyższy prąd, jaki dany bezpiecznik może przerwać przy danym napięciu, bez ryzyka wystąpienia przebicia lub stopienia obudowy. Specyfikacja zdolności łączeniowej może obejmować np. wartość prądu przerwania, wartość napięcia roboczego i jego rodzaj (zmienne lub stałe). Zdolność łączeniowa musi być dobrana biorąc pod uwagę warunki ekstremalne. Np. przy zwarciach należy się liczyć z całym prądem jaki może dać źródło.
Bezpieczniki – zdolność łączeniowa
Zdolność łączeniowa:
np. dla wkładek 5x20mm
(szklanych, ceramicznych):
IN = 1A Izł = 35A (typowa)
IN = 1A Izł = 1500A (podwyższona)
IN = 1A Izł = 150kA (bardzo wysoka)
18
Bezpiecznikirezystancja, spadek napięcia
• Rezystancja bezpieczników – 10 -0.01Ω
(mały prąd znamionowy – duża oporność)
• Spadek napięcia dla prądu znamionowego 10V(IN=30mA) – 0,1V(IN=10A)
Obudowy różne
Obudowy SMD
Długość rzędu 6mm
19
Obudowy - najpopularniejsze
Wymiary:
5x20mm4,5x14,5
6,3x32
6,3x25,4
8,5x31,5
10,3x34,9
10,3x38,
Bezpieczniki szybkie i zwłoczne
Bezpieczniki polimerowe
20
Bezpieczniki w aparaturze elektronicznej
Bezpiecznik – element zabezpieczający układ elektroniczny (elektryczny) przed uszkodzeniem spowodowanym przepływem długotrwałego prądu o określonej wartości.
Bezpieczniki samochodowe
Bezpieczniki topikowe stosowane w aparaturze
elektronicznej
Bezpieczniki pólprzewodnikowe
stosowane w aparaturze elektronicznej
Bezpieczniki w aparaturze elektronicznej - parametry
Napięcie znamionowe – największe napięcie (stałe lub zmienne) dla którego można stosować dany bezpiecznik
Prąd znamionowy – prąd (roboczy), dla którego przystosowany jest bezpiecznik. Jest mniejszy od maksymalnego prądu, który nie powoduje zadziałania bezpiecznika.
Zdolno ść łączenia – najwyższa wartość prądu, który może być przerwany przez bezpiecznik, przy danym napięciu, bez ryzyka wystąpienia przebicia lub stopienia obudowy
Bezpieczniki polimerowe - parametry
• Prąd znamionowy (Ihold) (0,1 do 10A)
• Prąd przeskoku (Itrip) (2xIhold)
• Czas do przeskoku dla Itrip (wykres)
• Rezystancja „pracy” (3 do 0,005Ω)
21
Bezpieczniki polimerowecharakterystyka prądowo-napięciowa
Po nagrzaniu spowodowanym przeciążeniem wzrasta oporność (PTC) i wzrasta spadek napięcia.
Obwód nie zostaje jednak przerwany !!!!!
Po wyłączeniu i wystygnięciu bezpiecznik powraca do stanu przed przeciążeniem !!!!
Bezpieczniki polimeroweczas zadziałania
Prąd [A]
Czas wyłączenia
[s]
Bezpieczniki polimerowe (ceramiczne)- parametry
• Napięcie znamionowe - 30V (265V)
• Prąd znamionowy - 0,1A – 10A (15-200mA)
• Rezystancja 3Ω – 0,001Ω (150Ω - 10Ω)
•Mogą być stosowane jako zabezpieczenie termiczne
•Szczególnie nadają się do ochrony akumulatorów, silników, transformatorów itp..
22
Rezystory NTC
• Czujniki temperatury
– Rezystancja nominalna • 20Ω ÷ 40MΩ (typ 2kΩ ÷ 40kΩ)
– Współczynnik temperaturowy -2÷-5% [%/K]
– Max temperatura pracy 120÷200 (350) [ºC]
– Współczynnik B 500÷20000 [K]
−=
00
11exp TTBRR TT
Rezystory NTC
Stosowane są do ograniczenia prądu załączania( surge current)
• rezystancja w 25ºC 120÷0,5[Ω]
• maksymalny prąd 0,3 ÷30[A]
• max. Rezystancja przy max. prądzie 0,9 ÷0,01[Ω]
Włączane są w szereg z obciążeniem dla ograniczenia prądu rozruchu np.. Prostowników, silników, żarówek.
Temperatura pracy wynosi ok.. 150 [ºC]
CTR (critical temperature resistor)
Stosowane jako czujniki przekroczenia określonej temperatury.
23
Czujniki temperatury
• Termistory NTC
(-2÷-5 [%/K])
• Termometry metalowe
(+0,39;0,64;0,42 [%/K] odpowiednio Pt, Ni, Cu)
znacznie bardziej liniowe i pokrywają większy zakres temperatur
Najpopularniejsze to Pt100, Pt500 i Pt1000
( ) ][;105775.0][0039083.01 260 CttCtRRT °⋅⋅−°⋅+= −
Rezystancyjne czujniki temperatury
Termopary (siła elektromotoryczna na styku dwóch metali)
Kompensacja przez temperaturę odniesienia
24
Termoparykompensacja elektroniczna
Rodzaje termopar
Termopary – siła elektromotoryczna
25
Czujniki temperatury
• Półprzewodnikowe (poprzednie wykłady)
• Termistory NTC
• Termometry rezystancyjne (Pt100)
• Termopary
• Pirometry
Ogniwo Peltiera (pompa ciepła)zjawisko odwrotne niż w termoparze
Typowe parametry:
•Prąd maksymalny (1A÷20A)
•Maksymalna różnicz temperatur (do 30K)
•Napięcie (pojedyncze wolty)
Magnetorezystory
Typowe parametry (w układzie mostkowym):
•Zasilanie 10V,
•Rezystancja 2kΩ
•Zakres pracy ±0.5kA/m
•Czułość 5(mV/V)/(kA/m)
26
Magnetorezystor– przykład FL410 (Siemens)
Magnetorezystory – typowa charakterystyka
Magnetorezystancyjna głowica twardego dysku
27
Magnetorezystancyjny izolator
Szybkość działania kilka
ns
Dla izolatora optycznego ułamki µs
Przetwornik prąd – napięcie(cęgi prądowe)
Przetwornik prąd – napięcie(cęgi prądowe)
28
Czujnik Halla
Typowe parametry:
•Zasilanie 5V, 5mA
•Zakres pracy ±0.1T
Inne czujniki
• Tensometryczne (naprężenia)
• Ciśnienia (półprzewodnikowy mostek tensometryczny)
• Przyspieszenia
• Gazów
• Wilgotności (rezystancyjne i pojemnościowe)
• Optyczne
Podsumowanie
• Modele zastępcze rezystora,kondensatora i cewki,• Parametry powyższych elementów• Bezpieczniki topikowe (parametry)• Bezpieczniki polimerowe (i ceramiczne)• Rezystory NTC (termometry i ograniczniki prądu)• Resystory PTC i CTR• Czujniki temperatury (półprzewodnikowe,
rezystancyjne i termopary)• Ogniwo Peltiera• Czujniki magnetorezystancyjne (parametry i
zastosowania)• Czujnik Halla• Inne czujniki