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感温抵抗器/サーミスタの使い方2 |
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サーミスタ |
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「サーミスタ」とは、温度により抵抗値が変化する素子です。温度が上がると抵抗値が下がる「負特性サーミスタNT73」と、これとは逆に温度が上がると抵抗値が上昇する「正特性サーミスタPT72」があります。計測器の他、家電製品や工業製品にも多く使用されています。PHSなどでは2次電池の受電制御にも使われています。
「負特性サーミスタ」の温度特性
ｔ℃における抵抗値Rは近似的に下記で与えられます。
R = Ro・exp{B（１/ｔ−１/To）}
R：温度T（K）における抵抗値 ＊ T(K) ＝ ｔ（℃）+ 273.15
Ro：温度To（K）における抵抗値
B：B定数と云われるもので単位は（K）
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サーミスタのカタログにはRoとして25℃における抵抗値が記載されています。 |
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サーミスタのリニアライズ |
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温度が広範囲の場合はサーミスタの抵抗値の変化幅が広くなりすぎて、扱いにくくなるため、サーミスタのリニアライズを行って変化幅を圧縮して使用します。
リニアライズには温度変化に対して正のスロープの出力電圧が得られる電圧モードと、負のスロープの出力電圧が得られる抵抗モードがあります。 |
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リニアライズ用の抵抗について、電圧モードで説明します。
使用温度の下限をTL、使用温度の上限をTHとしたとき使用温度範囲の下限より１０％上の温度をT10、使用温度範囲の中央の温度をT50、使用温度範囲の上限より１０％下の温度をＴ90とします。
そうすると、直列抵抗Ｒ1は次式で求められます。 |
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ＮＴ７３２ＡＴＤ２２ｋΩを使用してリニアライズ行った例
使用温度範囲上限 ： １００℃ 、 使用温度範囲下限 ： ０℃としたとき
Ｂ定数＝３８００ 、 Ｒo（at２５℃）＝２２ｋΩ
R=Ro exp｛Ｂ（１／Ｔ−１／Ｔo）｝より
ＲT10＝４３．２１ｋΩ 、ＲT50＝８．２１ｋΩ 、ＲT90＝２．２５ｋΩ
したがって Ｒ1＝６．５１ｋΩ
Ｖin＝１[Ｖ]としてＶoutを求めると次のグラフのようになります。
０〜１００℃において、うまくリニアライズされているのが判ります。 |
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「負特性サーミスタNT73」による液晶表示パネルの温度補償 |
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携帯電話や各種OA機器などの液晶表示装置には多くのサーミスタが使用されています。液晶は温度によって諸特性が大きく変化し、コントラストが変わります。そこでサーミスタを使って周囲温度を検出し、パネル印加電圧を調整します。
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液晶パネルの温度補償 |
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