Bài viết này đề cập đến các loại điện trở đa năng khác nhau, bao gồm nhiệt điện trở, điện trở phụ thuộc vào điện áp (VDR), điện trở phụ thuộc vào ánh sáng (LDR) và điện trở không cảm ứng, mỗi loại thực hiện một chức năng cụ thể dựa trên các đặc điểm cụ thể như nhiệt độ hoặc độ nhạy với ánh sáng.

Các điện trở này hữu ích như cảm biến trong thiết bị đo đạc và khi được sử dụng làm cảm biến, được gọi là 'bộ chuyển đổi.์'

Nhiệt điện trở์

Nhiệt điện trở là một loại điện trở có giá trị điện trở thay đổi theo những thay đổi nhỏ về nhiệt độ (thuật ngữ 'nhiệt điện trở' xuất phát từ sự kết hợp của 'nhiệt' và 'điện trở'.')

Nhiệt điện trở có thể được chia thành hai loại theo giá trị điện trở thay đổi theo nhiệt độ.ิ

Nhiệt điện trở hệ số nhiệt độ âm (NTC)

Do đó, dòng điện chạy qua nhiệt điện trở NTC tăng lên khi nhiệt độ tăng.ี่ 1

Nhiệt điện trở hệ số nhiệt độ dương (PTC)

Giá trị điện trở của nhiệt điện trở PTC tăng khi nhiệt độ tăng, do đó dòng điện chạy qua nhiệt điện trở PTC giảm khi nhiệt độ tăng.

Nhiệt điện trở được sử dụng cho:

• Bảo vệ cuộn dây động cơ์
• Đầu nóng của máy in 3 inchิ
• Các thiết bị gia dụng như lò nướng, máy sấy tóc, máy nướng bánh mì và tủ lạnh
• Máy tính์
• Cảm biến nhiệt độิ

Hình 2 cho thấy các đặc điểm chung của nhiệt điện trở NTC (xanh lam) và PTC (đỏ). Thông thường, các giá trị điện trở được biểu thị trên thang logarit, nhưng để minh họa 'đầu gối' sắc nét của đường cong khi PTC nóng lên, đường cong đại diện đã được rút ra từ kết quả thử nghiệm với nhiệt điện trở thực tế. Điện trở của nhiệt điện trở PTC là 4 Ω ở nhiệt độ phòng, nhưng nó tăng nhanh khi nhiệt độ tăng trên khoảng 50 độ C. Mặt khác, nhiệt điện trở NTC có điện trở cao ở nhiệt độ thấp và giảm theo cách phi tuyến tính khi nhiệt độ tăng.

Điện trở hệ số nhiệt độ thấp

Trong một số trường hợp, điện trở cần duy trì giá trị của nó trong phạm vi nhiệt độ. Vật liệu lý tưởng trong tình huống như vậy là mangan, có hệ số chịu nhiệt độ nhất định là 0,00001 (10−5). Sự thay đổi về điện trở nói chung là rất nhỏ so với các nguyên tố kim loại khác, thường được dán nhãn là không. Mangan được sử dụng ở những nơi cần có điện trở ổn định ở nhiệt độ cao, ví dụ như trong thiết bị đo đạc.

Điện trở phụ thuộc vào điện áp (VDR)

VDR được sản xuất từ hỗn hợp vật liệu để cung cấp điện trở rất cao ở điện áp thấp hơn, nhưng điện trở rất thấp trên một giá trị tới hạn nhất định. VDR thường được hiển thị ở định dạng đĩa, với hai dây dẫn để kết nối với mạch. Như trong Hình.ี่ 3

VDR được kết nối song song với voltage nguồn điện gần mạch được bảo vệ. VDR hiện đại được chế tạo bằng vật liệu oxit kim loại gốm thiêu kết và thường được gọi là biến trở oxit kim loại (MOV).้

Hình 4 Phản hồi VDR đối với biểu đồ điện áp được sử dụng้

Mục đích chính của VDR là bảo vệ thiết bị khỏi điện áp tăng vọt như sét.

Trong một số mạch, VDR được thiết kế để làm nổ cầu chì hoặc cắt cầu dao để cách ly mạch điện được bảo vệ. VDR đôi khi được tích hợp vào các gói được gọi là 'thiết bị chống sét lan truyền', có thể được lắp đặt trong tổng đài chính hoặc trên các thiết bị đầu cuối của người tiêu dùng. Tùy thuộc vào từng thiết bị và mức độ nghiêm trọng của sự gia tăng, VDR có thể cần được thay thế sau khi sử dụng.

Ký hiệu tiêu chuẩn IEC cho điện trở phụ thuộc vào điện áp được thể hiện trong Hình.ี่ 5

Điện trở phụ thuộc vào ánh sáng (LDR))

Điện trở phụ thuộc vào ánh sáng (LDR) được sử dụng để phát hiện mức độ ánh sáng, chẳng hạn như trong tế bào PE (quang điện) trên cột điện, để bật và tắt đèn đường hoặc để điều khiển các đèn ngủ khác. Hình 6 cho thấy mối quan hệ giữa điện trở và độ chiếu sáng trong LDR.

Điện trở phụ thuộc vào ánh sáng thường được làm bằng màng cadmium sunfua được gắn trên các tấm gốm hoặc phenolic và được bao phủ bởi lưới dẫn điện. Để đảm bảo không tích tụ ô nhiễm và bảo vệ chống lại vật liệu làm việc, các điện trở được lắp đặt trong vỏ thủy tinh sơ tán hoặc phủ bằng nhựa trong suốt. Hình 7 cho thấy nhiều loại LDR.

Hình 8 cho thấy các ký hiệu tiêu chuẩn IEC cho điện trở phụ thuộc vào ánh sáng.

Điện trở của thiết bị thay đổi tùy thuộc vào lượng ánh sáng mà nó nhận được trên bề mặt. Thông thường, điện trở trong bóng tối hoàn toàn có thể lên đến 10 MΩ, giảm xuống 100 Ω dưới ánh sáng mặt trời.

Điện trở không cảm ứng

Một điểm quan trọng cần lưu ý khi thiết kế mạch chuyển mạch hoặc mạch tần số cao là cấu trúc của hầu hết các điện trở tương tự như cuộn cảm, tức là có chiều dài dây quấn như cuộn dây xung quanh gốm cũ. Điều này có nghĩa là điện trở có thể thêm điện cảm không mong muốn vào mạch. Để tránh cảm ứng và làm cho điện trở trở thuần túy nhất có thể, điện trở quấn dây được quấn trở lại chính nó, có tác dụng triệt tiêu điện cảm xảy ra. Loại điện trở chấn thương này còn được gọi là 'điện trở bifilar'.ี่ 9

‍

Điện trở chất lỏng

Điện trở cho động cơ khởi động sử dụng chất lỏng điện trở, được lưu trữ trong bể chứa có hai điện cực mang năng lượng. Điện trở có thể được làm mát độc lập thông qua đối lưu và dẫn qua bề mặt bể. Do đó, kích thước bể có thể được thiết kế để phù hợp với sự phân bố mong muốn.้

Một trong những ưu điểm của điện trở chất lỏng là giá trị điện trở giảm khi nhiệt độ tăng (hiển thị hệ số nhiệt độ âm hoặc NTC), rất hữu ích để khởi động động cơ.

Câu hỏi thường gặp về điện trở mục đích đặc biệt

1. Nhiệt điện trở là gì??

Nhiệt điện trở là một loại điện trở có giá trị điện trở thay đổi với sự thay đổi nhỏ của nhiệt độ.

2. Sự khác biệt giữa nhiệt điện trở NTC và PTC là gì??

Giá trị điện trở của nhiệt điện trở NTC giảm khi nhiệt độ tăng.

Giá trị điện trở của nhiệt điện trở PTC tăng lên khi nhiệt độ tăng.

3. MOV là gì và nó thường được sử dụng để làm gì??

Biến trở oxit kim loại (MOV) là điện trở phụ thuộc vào điện áp và được sử dụng trong các thiết bị chống sét lan truyền.

4. Điện trở trong LDR thay đổi như thế nào để đáp ứng với ánh sáng??

Khi ánh sáng chiếu vào điện trở, điện trở giảm và cảm giác của mạch điện tử thay đổi để bật hoặc tắt rơle hoặc công tắc trạng thái rắn.

5. Làm thế nào thiết kế điện trở có thể loại bỏ điện cảm không mong muốn??

Để tránh cảm ứng và làm cho điện trở trở thuần túy nhất có thể, điện trở quấn dây được quấn trở lại chính nó, có tác dụng triệt tiêu điện cảm xảy ra.

Bài học chính của điện trở đa năng

Điện trở đa năng đóng một vai trò quan trọng trong các ứng dụng điện tử khác nhau do các đặc điểm và chức năng độc đáo của chúng. Nhiệt điện trở rất cần thiết để phát hiện nhiệt độ trong các thiết bị như cuộn dây động cơ và thiết bị gia dụng. Điện trở phụ thuộc vào điện áp (VDR) bảo vệ thiết bị khỏi điện áp tăng vọt, trong khi điện trở phụ thuộc vào ánh sáng (LDR) là trung tâm của hệ thống cảm biến quang học để tự động hóa và điều khiển. Ngoài ra, điện trở không cảm ứng và điện trở chất lỏng cung cấp các giải pháp để giảm điện cảm không mong muốn và điều khiển động cơ khởi động tương ứng. Hiểu được nhiều ứng dụng và chức năng của các điện trở đa năng này là rất quan trọng đối với các kỹ sư và nhà thiết kế để phát triển các hệ thống điện tử hiệu quả và đáng tin cậy.้