サーミスタは何に使われますか？

画像: Jeremy Cook | サーミスタは多様な形状とサイズで提供されています

サーミスタは、熱感受性の抵抗器の略称であり、温度と共に抵抗値が変化する抵抗器です。サーミスタは、温度の変化に伴って抵抗が増加または減少します。   サーミスタは大きく2つの種類に分けられます:

• NTCサーミスタ: 負の温度係数–温度が上昇すると抵抗が減少する
• PTCサーミスタ: 正の温度係数–温度が上昇すると抵抗が増加する

ここで、Rは抵抗、Tは温度、kはそれらを関連付ける係数です。標準（非サーミスタ）抵抗では、kは可能な限り0に近く、広範な温度範囲にわたって一定のRを維持します。   この一次近似は限られた温度範囲でのみ正確です。抵抗対温度のより堅牢な表現は、半導体抵抗に対するSteinhart-Hart方程式に基づいて表されます。

この方程式では、T（温度）とR（抵抗）項は一次近似に一致します。A、B、Cの係数は、サーミスタの個々の特性に合わせて調整されます。   抵抗性挙動を超えて、サーミスタは幅広いパッケージで提供されます。小型のSMD部品から、リード付きでリモート検知作業に適したデバイスまで様々です。サーミスタは温度測定に使用することもできますし、直接回路制御に実装することも可能です。

サーミスタは何に使用されますか？

画像: Jeremy Cook | サーミスタは小型および大型パッケージで提供されます

サーミスタの温度検知はNTCサーミスタで行われます。例えば、3Dプリンターのホットエンドの温度は通常、定格環境温度（25ºC/77ºF）で抵抗が100kΩのNTCサーミスタで測定されます。3Dプリンターのコントローラーはサーミスタの抵抗を測定し、これが温度と関連付けられます。この温度データにより、プリンターはPLAやその他の素材を溶かすために適切な量の電力を提供することができます。   コントローラーにデータを送信することに加えて、サーミスタは直接回路内でいくつかの方法で使用できます：

• PTC: 回路保護のための電流制限。適切に指定されたPTC抵抗を通過する過剰な電流がある場合、熱が発生し抵抗が増加します。これにより、リセット可能なヒューズとして機能し、熱い状態では電流の流れを抑制し、通常（涼しい）状態では電流の流れを許可します。
• NTC: 突入電流リミッター。これらのデバイスの抵抗は初めは高いですが、少量の電流がサーミスタを加熱すると、抵抗は時間とともに低下します。この抵抗の低下により、より多くの電流が流れ、制御された形で増加します。
• 熱応答デバイスのアクチュエーション: NTCサーミスタで冷却ファンを制御することができ、熱い時に電力を供給します。PTCサーミスタも同様に使用し、スペースが寒すぎる場合にヒーターを作動させることができます。どちらも直接的な制御を示すことができますが、測定のためにサーミスタを使用するほうが有利であるかもしれません。マイクロコントローラー、スマートビルディングのセットアップ、または他のスマートデバイスを使用して、より洗練された判断を行うことができます。

サーミスタ: 測定および回路保護に役立つ

サーミスタはNTCとPTCに分けることができますが、これらのコンポーネントを考える上で、測定用なのか、直接作用/回路保護用なのかを見る方が良いかもしれません。測定用のサーミスタには、他の電子機器への取り付けのためのケーブルが付いていることがよくあります。一方で、”直接作用”サーミスタは、基板上の比較的小さな負荷に使用するために、小型の表面実装パッケージで提供されることが多いです。また、より大きな負荷向けに、穴を通すスタイルの部品としても利用できます。   サーミスタは、いくつかの有用な設計の可能性を提供し、温度に敏感なアプリケーションや電子機器の保護を扱う場合に考慮されるべきです。また、非常にコスト効果が高く、プロジェクトの予算内に収めるのに役立ちます。