В основном термисторы имеют отрицательный температурный коэффициент сопротивления. Термисторы, используемые в автомобильной промышленности, имеют сопротивление от нескольких килоом при 0 до сотен ом при 100°C. Такой динамический диапазон изменения сопротивления считается удовлетворительным для всех автомобильных нужд.
Термисторы изготавливаются из полупроводников, например, окиси никеля или окиси кобальта. При увеличении температуры в полупроводнике растет количество свободных электронов и уменьшается электрическое сопротивление. Система измерения температуры на основе термистора имеет высокую чувствительность, так как относительно небольшие изменения температуры приводят к значительным изменениям сопротивления.
На рис. 2.11 показана простейшая схема преобразователя температуры в напряжение. Напряжение питания должно быть стабильным, рабочий ток не должен нагревать термистор, иначе возникают дополнительные погрешности. Температура термистора увеличивается на 1°C на каждые 1,3 мВт рассеиваемой мощности.
Рис. 2.11. Схема включения термистора RT
Типичный пример применения термисторов на автомобиле — датчик температуры охлаждающей жидкости (рис. 2.12). Датчик ввернут в выпускной патрубок охлаждающей жидкости, закрепленный на головке блока цилиндров или непосредственно в головку блока, т. е. находится в потоке охлаждающей жидкости.
Рис. 2.12. Датчик температуры охлаждающей жидкости
При низкой температуре охлаждающей жидкости датчик имеет высокое сопротивление (100 кОм при -40°C), а при высокой температуре — низкое (70 Ом при 130°C). Электронный блок управления подает к датчику через сопротивление определенной величины напряжение 5 В (образуя таким образом делитель напряжения) и измеряет падение напряжения на датчике. Оно будет высоким на холодном двигателе и низким, когда двигатель прогрет. По падению напряжения блок управления определяет температуру охлаждающей жидкости. Эта температура влияет на работу большинства систем, которыми управляет электронный блок управления.
Термисторный датчик температуры воздуха имеет аналогичную конструкцию. Размещен в системе подачи и очистки воздуха. Рабочий диапазон температур -40...120°C.
В некоторых случаях, с целью повышения чувствительности, предусматривается шунтирование добавочного сопротивления R в схеме показаний на рис. 2.11. При этом характеристики термисторного датчика изменяются в соответствии с табл. 2.8.
Таблица 2.8
| Температура,°C | Сопротивление термистора, Ом | Выходное напряжение, В | |
| Шунт выключен | -40 | > 100000 | 5,00 |
| -8 | 3260 | 3,93 | |
| 0 | 2940 | 3,56 | |
| 10 | 2445 | 2,98 | |
| 20 | 1956 | 2,41 | |
| 30 | 1493 | 1,86 | |
| 40 | 1115 | 1,40 | |
| Шунт включен | 50 | 786 | 3,69 |
| 60 | 566 | 3,27 | |
| 70 | 426 | 2,87 | |
| 80 | 308 | 2,44 | |
| 90 | 226 | 2,05 | |
| 100 | 170 | 1,70 | |
| 110 | 128 | 1,39 | |
| 120 | 98 | 1,15 |