 |
|
Polovodiče: Vlastní polovodič Termistor Fotorezistor Tenzoelektrická součástka Expozimetr Fotobuňka Světelná závora, zabezpečovací zařízení
|
|
Jak závisí odpor polovodiče na teplotě? S rostoucí teplotou klesá, neboť se uvolňují další nosiče náboje (více elektronů z valenčního pásu je schopno překonat zakázaný pás ¤ a stát se volnými).
Oproti tomu u kovů ¤ odpor s rostoucí teplotou roste - atomy mříže více kmitají a tudíž se více srážejí s elektrony a tím je brzdí.
Pokus 1: Zahříváme kovový drát a polovodič v zapojení na obr. 1, 2. Jak se mění proud obvodem?
 |
 |
| obr. 1: Zahřívání kovového drátu | obr. 2: Zahřívání polovodiče |
Termistor je polovodičová součástka (kus polovodiče), která se používá jako teplotně citlivá součástka. Jeho odpor klesá s teplotou, přičemž změna odporu s teplotou je daleko rychlejší než u kovů.
obr. 3: Schematická značka termistoru
 |
 |
| obr.4: Obecná VA charakteristika termistoru | obr. 5: Části VA charakteristik některých typů termistorů (modré čáry) |
1. Měření teploty. Musíme znát VA charakteristiku termistoru (obr. 4, 5). Nejjednodušeji lze měřit v zapojení na obr. 6.
 |
| obr 6: Měření teploty pomocí termistoru |
Takto ovšem platí, že čím je větší teplota, tím nižší je odpor termistoru, tedy tím větší proud jím prochází a termistor se pak zahřívá i teplem, které je způsobeno průchodem elektrického proudu (Jouleovo teplo). Tomu se dá odpomoci např. zapojením podle obr. 7.
 |
Odpor reostatu se nastavuje tak, aby obvodem protékal stále stejný (malý) proud. Teplota se potom zjišťuje z velikosti odporu reostatu. |
| obr. 7: Měření teploty pomocí termistoru |
2. Měření průtokového množství. Termistor se napřed elektrickým proudem ohřeje na jistou teplotu a pak se ponoří do proudu kapaliny nebo plynu a tak se ochlazuje. Ochlazení závisí na průtoku (při dané teplotě látky, která protéká).
3. Měření teploty na dálku a na špatně přístupných místech. Jednou termistor někam zabuduji a pak mohu na vzdáleném stanovišti měřit, nebo mohu pomocí miniaturních termistorů (tzv. perličkový termistor) měřit teplotu v lidském těle, uvnitř motorů apod.
4. Kompenzace odporu žhavícího vodiče v elektronkách. Kovové vlákno má za studena malý odpor, který po zahřátí několikrát vzroste (spočtěte si to ¤). Napětí je určeno na zahřátý žhavící vodič - při zapnutí proudu nastává proto velký proudový náraz. Dáme-li do série s vodičem termistor mající za studena velký odpor, který klesá s teplotou, je celkový odpor stále přibližně konstantní.
5. Převodník z teploty na napětí. Napětí je pak možno jednoduše měřit voltmetrem, osciloskopem, počítačem...
Vše o termistoru - stránky výrobce termistorů firmy BetaTHERM Sensors ¤ (anglicky)
Spočítejte si další úlohy ¤.
Další kapitola: Závislost odporu polovodiče na osvětlení - fotorezistor ¤