サーミスタの機能

1. サーミスタは特殊な材質で作られた抵抗器で、温度によって抵抗値が変化します。抵抗変化係数の違いに応じて、サーミスタは 2 つのカテゴリに分類されます。

1 つのタイプは正温度係数サーミスタ (PTC) と呼ばれるもので、その抵抗値は温度とともに増加します。

もう 1 つは負の温度係数サーミスタ (NTC) と呼ばれるもので、温度が上昇すると抵抗値が減少します。

2. サーミスタの動作原理

1) 正温度係数サーミスタ (PTC)

PTCは一般にチタン酸バリウムを主材料とし、これに微量の希土類元素を添加し、高温焼結して作られます。チタン酸バリウムは多結晶材料です。内部結晶と結晶の間には結晶粒子界面が存在します。温度が低い場合、伝導電子は内部電場により粒子界面を容易に横切ることができます。このとき、抵抗値は小さくなります。温度が上昇すると内部電場が破壊され、伝導電子が粒子界面を通過しにくくなり、このとき抵抗値が上昇します。

2) 負温度係数サーミスタ (NTC)

NTCは一般に酸化コバルトや酸化ニッケルなどの金属酸化物材料で作られています。このタイプの金属酸化物は電子と正孔が少ないため、抵抗値が高くなります。温度が上昇すると内部の電子と正孔の数が増加し、抵抗値が減少します。

3. サーミスタのメリット

高感度、サーミスタの温度係数は金属の温度係数の10〜100倍以上大きく、10〜6℃の温度変化を検出できます。広い動作温度範囲、常温デバイスは-55℃〜315℃に適しており、高温デバイスは315℃以上の温度に適しており（現在最高は2000℃に達する可能性があります）、低温デバイスは-273℃〜に適しています-55℃;小型で他の温度計では測定できない空間の温度を測定できます。

4. サーミスタの応用

サーミスタの主な用途は温度検出素子であり、温度検出には通常、負の温度係数を持つサーミスタ、つまりNTCが使用されます。例えば、炊飯器やIH調理器など、一般的に使われている家電製品にはすべてサーミスターが使用されています。