자동 저항: 환경에 의해 제어되는 저항기

저항은 전자 회로에 사용되는 기본 구성 요소 중 하나입니다. 그들은 한 가지 일을 합니다: 전류의 흐름에 저항하는 것입니다. 고양이의 가죽을 벗기는 방법은 여러 가지가 있으며 저항기가 작동하는 방법도 여러 가지가 있습니다. 이전 기사에서는 고정값 저항기와 가변 저항기에 대해 이야기했습니다.

내가 다루지 않은 또 다른 주요 가변 저항기 그룹이 있습니다. 사람의 개입 없이 값을 변경하는 저항기입니다. 이는 온도, 전압, 빛, 자기장 및 물리적 변형과 같은 환경적 수단에 따라 변경됩니다. 그것들은 일반적으로 자동화에 사용되며, 그것들이 없었다면 우리의 삶은 매우 달라졌을 것입니다.

두 가지 유형이 있습니다.

많은 Hackaday 독자들은 압출기의 핫엔드 온도를 측정하는 데 사용되는 3D 프린터의 NTC 서미스터에 익숙할 것입니다. 프린터에 히팅 베드가 있는 경우 NTC에서도 모니터링할 가능성이 높습니다.

그리고 디지털 온도계, 토스터, 커피 메이커, 냉동고 등과 같이 온도를 측정하는 데 사용되는 응용 분야가 더 많습니다.

그러나 온도 측정 외에도 NTC 서미스터는 전류 제한에도 사용됩니다. 돌입 전류 제한기로서 장치를 처음 켤 때 높은 전류의 돌입을 제한합니다. 기본적으로 장치가 켜져 있을 때 서미스터는 여전히 상대적으로 차갑기 때문에 높은 저항으로 작용하여 전류를 제한합니다. 시간이 지남에 따라 서미스터를 통해 더 많은 전류가 흐를수록 온도가 상승하고 저항이 감소합니다. 그러면 더 많은 전류가 흐르게 되며, 그때쯤에는 고전류의 초기 돌진이 완료되므로 괜찮습니다.

NTC 서미스터에 대한 나의 유일한 경험은 자동차 센서의 일부인 서미스터를 가지고 놀아본 것뿐이었습니다. 냉각수나 오일 온도를 측정하기 위해 센서를 엔진실에 나사로 고정해야 했습니다. 물론 이것은 온도를 직접 측정하지는 않습니다. 대신 전압이 양단에 적용됩니다. 온도가 변하면 저항도 변하고 전압도 변합니다. 그런 다음 차량의 컴퓨터는 표나 공식을 사용하여 해당 전압을 온도에 매핑합니다.

자동차 부품의 데이터시트를 찾을 수 없고 서미스터의 온도와 저항의 관계를 모르기 때문에 난로 위의 물 냄비에 넣어 두었습니다. 천천히 물을 끓이면서 물의 온도와 서미스터의 저항을 측정하여 여기에 표시된 차트를 얻었습니다.

온도가 증가함에 따라 저항이 증가하는 PTC(정온도 계수) 서미스터도 그 용도로 사용됩니다.

한 가지 예는 퓨즈 교체입니다. 회로의 전류가 증가하면 정상적인 저항 가열로 인해 서미스터의 온도가 증가합니다. 이 열은 주변으로 손실됩니다. 그러나 전류가 예상보다 높으면 어느 시점에서 열을 잃을 수 있는 것보다 더 빨리 가열될 것입니다. 그 시점에서 저항이 증가하여 전류가 제한됩니다.

평면 패널 디스플레이의 출현으로 CRT 디스플레이의 수가 점점 줄어들고 있지만 일부 독자들은 PTC 서미스터가 디스플레이의 소자 코일 회로에 사용되었다는 사실을 기억할 것입니다. 자기 제거 코일은 잠시 전원을 켰다가 점차적으로 꺼야 합니다. 코일을 통과하는 전류는 소자에 필요한 자기장을 생성하고 전류는 또한 서미스터를 가열합니다. 그렇게 되면 서미스터의 저항이 원하는 점진적인 방식으로 증가하여 회로가 차단될 때까지 코일을 통과하는 전류가 감소합니다.

배리스터에 대한 대부분의 애플리케이션은 서지 보호 기능을 갖추고 있어 과도 전류, 유도 부하 및 낙뢰로부터 회로를 보호합니다. 일반적으로 보호할 회로 전체에 배치되어 전압이 충분히 높아지면 배리스터가 회로를 통과하는 전류 대신 전류를 단락시키는 역할을 합니다.

배리스터에 대한 나의 경험은 태양광 계약자로 일하던 시절부터 비롯되었습니다. 우리는 태양광 시스템의 다양한 구성 요소에 피뢰기를 부착했습니다. 인버터용 피뢰기 2개(한 세트의 전선은 실외 발전기로 연결되고 다른 세트는 오두막의 부하로 연결됨)와 충전 컨트롤러용 피뢰기 1개. 전선이 태양 전지판으로 흘러 나갔습니다. 이는 모두 인근 번개로 인해 전압이 손상 수준으로 유도될 수 있는 전선입니다.