サーミスタ

サーミスタの基本回路

サーミスタの基本回路

サーミスタの基本回路

サーミスタ

サーミスタとは、サマリー・センシティブ・レジスタ(Thermally Sensitive Resistor)を短縮した名称で、セラミックス半導体のひとつ。セラミックスPTCでは、チタン酸バリウムに添加物を加えたセラミックスを用意、チタン酸バリウムのキュリー温度で急激に電気抵抗が増大することを利用している。温度計測をはじめ、測定器などの温度補償用センサなどに使われている。

具体的には、大きく次の三つに分けられるが、いずれの素子も温度変化を検知すると内部抵抗が変化する、感温抵抗体と言えます。

正の温度係数(positive Temperature Coefficient :PTC)。

負の温度係数(Negative Temperature Coefficient:NTC)。

負の温度係数の中でスイッチング特性を有するもの(Critical Temperature Resistor:CTR)。

サーミスタの長所とデメリット

長所

①温度変化に対する抵抗値の変化が大きい(出力感度が高い)

②大量生産ができるので安価である。

③小型化できる

短所

①非直線素子である。

②温度範囲が狭い

③互換性が悪い

温度センサについて

サーミスタは電気抵抗が温度によって変化するセンサであり、そのメカニズムは半導体の不純物電気伝導を利用しています。これには、電子による伝導が主体のN型と、ホール(正孔)が主体のP型があるが、一般に半導体の電気伝導度は、電子やホールの数、つまりキャリア密度と個々の電子移動度(モビリティ)との積で決まります。また電子は正孔より動きが早いので移動度はN型がP型より早くなります。

 

並列抵抗式:サーミスタと一個の抵抗を並列に組み合わせたもの。

π型合成抵抗式:温度係数は小さくなるが、その反面広範囲の温度計測が可能

比率式:容易に直線性を得ることができる。