W1 Elementy bierne

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


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 ⋅



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=


Przykładowe przebiegi impedancji kondensatorów: elektrolitycznego i ceramicznego

Konieczność blokowania wielostopniowego!!!

8


Zależność od temperatury

Różne rodzaje kondensatorów

9


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


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


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


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


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)


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%.


Krzywe magnesowania materiałów: a) miękkiego, b) twardego

14


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


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==


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


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

Documents

W1 Elementy bierne