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サーミスター

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サーミスターは、温度に強く依存する抵抗値を持つ抵抗器の一種です。この言葉は「熱（thermal）」と「抵抗器（resistor）」の合成語です。サーミスターは、突入電流リミッター、温度センサー（通常は負温度係数またはNTCタイプ）、自己復帰過電流保護装置、および自己調節加熱要素（通常は正温度係数またはPTCタイプ）として広く使用されています。

こちらはサーミスターの電子記号です。

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サーミスターには2つの基本的な対照的なタイプがあります：

  • NTCサーミスターでは、温度が上昇すると抵抗値が減少します。これは通常、価電子帯から熱アジテーションによってバンプアップされた伝導電子の増加によるものです。NTCは、温度センサーとして、または回路と直列に接続して突入電流リミッターとして一般的に使用されます。

  • PTCサーミスターでは、温度が上昇すると抵抗値が増加します。これは通常、特に不純物や不完全さの熱格子振動によるものです。PTCサーミスターは、一般的に回路と直列に接続され、過電流条件に対する保護として、リセッタブルヒューズとして使用されます。

このキットでは、NTCタイプを使用します。各サーミスターには通常の抵抗値があります。ここでは、25度摂氏で測定される10kオームです。

こちらは抵抗値と温度の関係です：

RT = RN * expB(1/TK – 1/TN)

  • RT は、温度がTKの時のNTCサーミスターの抵抗値です。

  • RN は、定格温度TNの下でのNTCサーミスターの抵抗値です。ここでは、RNの数値は10kです。

  • TK はケルビン温度で、単位はKです。ここでは、TKの数値は273.15 + 摂氏度です。

  • TN は定格ケルビン温度で、単位もKです。ここでは、TNの数値は273.15+25です。

  • そして B(beta) はNTCサーミスターの材料定数で、熱感度指数とも呼ばれ、数値は3950です。

  • exp は指数関数の略で、底数eは自然数で、およそ2.7に等しいです。

この式TK=1/(ln(RT/RN)/B+1/TN)を変換すると、ケルビン温度から273.15を引いた摂氏度が得られます。

この関係は経験式であり、温度と抵抗が有効範囲内にある場合にのみ正確です。

例