TAHA
11-11-2009, 11:57 AM
یمه رسانا با ضریب مقاومت گرمایی بالا
نیم رساناهایی که به سبب ضریب مقاومت گرمایی زیادشان بکار میروند، به مقاومتهای حساس به دما یا ترمیستور thermistors که از عبارت temperature sensitive resistors گرفته شده ، معروف هستند.
http://pnu-club.com/imported/2009/11/588.jpg
مقاومتهای حساس به دما در شاخههای مهندسی کاربردهای مهم و زیادی دارند:
در کنترل خودکار ، فاصله سنجی و نیز در دماسنجهای خیلی دقیق و حساس بکار برده میشوند.
مثلا در دماسنجهای مقاومتی یا بارترها barertte که دستگاهی است برای اندازه گیری چگالی شار تابشی.
طرز کار آن بر پایه تغییر مقاومت الکتریکی پیل حساس نیم رسانایی در موقع گرم کردن آن استوار بوده است و قبلا آنها را از فلز میساختند که به سبب محدودیت گسترده کاربردشان ، مشکلات زیادی به بار میآوردند.
برای اینکه مقاومت بارتر را در مقایسه با مقاومت سیمهای رابط بالا ببرند، ناچار بودند بارتر را از سیم نازک و دراز بسازند. به علاوه تغییر مقاومت فلزات با دما خیلی کم است و از این اندازه گیری دما به کمک بارتر فلزی به اندازه گیری خیلی دقیق مقاومت نیاز داشت.
بارترهای نیم رسانایی (ترمیستورها) این معایب را ندارند. مقاومت ویژه الکتریکی آنها آنچنان بالاست که یک بارتر میتواند فقط چند میلیمتر طول داشته باشد. با چنین ابعاد کوچکی ، ترمیستور خیلی زود به دمای محیط بیرون میرسد. همین امر به آن امکان میدهد که دمای اشیای کوچک (مثلا برگ گیاهان یا ناحیههایی روی پوست بدن) را اندازه بگیرد.
حساسیت ترمیستورهای امروزی چنان بالاست که تغییری به اندازه یک میلیونیم کلوین را میتوان به کمک آنها آشکار سازی و اندازه گیری کرد. این وضع عملی بودن کاربرد آنها را در دستگاههای جدید به جای پیلهای ترموالکتریک برای اندازه گیری شدت تابش خیلی ضعیف نشان میدهد.
در ابتدا انرژی لازم برای آزاد شدن الکترون از حرکت گرمایی یعنی انرژی داخلی نیم رساناها ، تأمین میشد. ولی این انرژی را جسم میتواند در ضمن جذب انرژی نور به الکترون انتقال دهد. مقاومت چنین نیم رساناهایی بر اثر نور به مقدار زیادی کاهش مییابد.
نیم رساناهایی که به سبب ضریب مقاومت گرمایی زیادشان بکار میروند، به مقاومتهای حساس به دما یا ترمیستور thermistors که از عبارت temperature sensitive resistors گرفته شده ، معروف هستند.
http://pnu-club.com/imported/2009/11/588.jpg
مقاومتهای حساس به دما در شاخههای مهندسی کاربردهای مهم و زیادی دارند:
در کنترل خودکار ، فاصله سنجی و نیز در دماسنجهای خیلی دقیق و حساس بکار برده میشوند.
مثلا در دماسنجهای مقاومتی یا بارترها barertte که دستگاهی است برای اندازه گیری چگالی شار تابشی.
طرز کار آن بر پایه تغییر مقاومت الکتریکی پیل حساس نیم رسانایی در موقع گرم کردن آن استوار بوده است و قبلا آنها را از فلز میساختند که به سبب محدودیت گسترده کاربردشان ، مشکلات زیادی به بار میآوردند.
برای اینکه مقاومت بارتر را در مقایسه با مقاومت سیمهای رابط بالا ببرند، ناچار بودند بارتر را از سیم نازک و دراز بسازند. به علاوه تغییر مقاومت فلزات با دما خیلی کم است و از این اندازه گیری دما به کمک بارتر فلزی به اندازه گیری خیلی دقیق مقاومت نیاز داشت.
بارترهای نیم رسانایی (ترمیستورها) این معایب را ندارند. مقاومت ویژه الکتریکی آنها آنچنان بالاست که یک بارتر میتواند فقط چند میلیمتر طول داشته باشد. با چنین ابعاد کوچکی ، ترمیستور خیلی زود به دمای محیط بیرون میرسد. همین امر به آن امکان میدهد که دمای اشیای کوچک (مثلا برگ گیاهان یا ناحیههایی روی پوست بدن) را اندازه بگیرد.
حساسیت ترمیستورهای امروزی چنان بالاست که تغییری به اندازه یک میلیونیم کلوین را میتوان به کمک آنها آشکار سازی و اندازه گیری کرد. این وضع عملی بودن کاربرد آنها را در دستگاههای جدید به جای پیلهای ترموالکتریک برای اندازه گیری شدت تابش خیلی ضعیف نشان میدهد.
در ابتدا انرژی لازم برای آزاد شدن الکترون از حرکت گرمایی یعنی انرژی داخلی نیم رساناها ، تأمین میشد. ولی این انرژی را جسم میتواند در ضمن جذب انرژی نور به الکترون انتقال دهد. مقاومت چنین نیم رساناهایی بر اثر نور به مقدار زیادی کاهش مییابد.