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各种热敏电阻分类介绍

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NTC负温度系数热敏电阻

NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻。是使用单一高纯度材料、具有 接近理论密度结构的高性能陶瓷。

各种热敏电阻分类介绍


NTC负温度系数热敏电阻


NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻。是运用单一高纯度资料、具有 挨近理论密度结构的高功能陶瓷。因而,在完成小型化的一起,还具有电阻值、 温度特性动摇小、对各种温度改变呼应快的特色,可进行高灵敏度、高精度的 检测。本公司供给各种形状、特性的小型、高可靠性产品,可满意广大客户的 运用需求。

NTC负温度系数热敏电阻作业原理



NTC是NegaTIve Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体资料或元器件,所谓NTC热敏电阻器便是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为首要资料,选用陶瓷工艺制作而成的。这些金属氧化物资料都具有半导体性质,因为在导电方法上彻底相似锗、硅等半导体资料。温度低时,这些氧化物资料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;跟着温度的升高,载流子数目添加,所以电阻值下降。NTC热敏电阻器在室温下的改变规模在10O~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛运用于温度丈量、温度补偿、按捺浪涌电流等场合。







NTC负温度系数热敏电阻专业术语



零功率电阻值 RT(Ω)


RT指在规则温度 T 时,选用引起电阻值改变相关于总的丈量差错来说能够忽略不计的丈量功率测得的电阻值。


电阻值和温度改变的联系式为:


RT = RN expB(1/T – 1/TN)


RT :在温度 T ( K )时的 NTC 热敏电阻阻值。
RN :在额外温度 TN ( K )时的 NTC 热敏电阻阻值。
T :规则温度( K )。
B : NTC 热敏电阻的资料常数,又名热敏指数。
exp :以自然数 e 为底的指数( e = 2.71828 …)。


该联系式是经历公式,只在额外温度 TN 或额外电阻阻值 RN 的有限规模内才具有必定的准确度,因为资料常数 B 本身也是温度 T 的函数。


额外零功率电阻值 R25 (Ω)


依据国标规则,额外零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度 25 ℃ 时测得的电阻值 R25,这个电阻值便是 NTC 热敏电阻的标称电阻值。一般所说 NTC 热敏电阻多少阻值,亦指该值。


资料常数(热敏指数) B 值( K )


B 值被界说为:



RT1 :温度 T1 ( K )时的零功率电阻值。
RT2 :温度 T2 ( K )时的零功率电阻值。
T1, T2 :两个被指定的温度( K )。


关于常用的 NTC 热敏电阻, B 值规模一般在 2000K ~ 6000K 之间。


零功率电阻温度系数(αT )


在规则温度下, NTC 热敏电阻零动功率电阻值的相对改变与引起该改变的温度改变值之比值。



αT :温度 T ( K )时的零功率电阻温度系数。
RT :温度 T ( K )时的零功率电阻值。
T :温度( T )。
B :资料常数。


耗散系数(δ)


在规则环境温度下, NTC 热敏电阻耗散系数是电阻中耗散的功率改变与电阻体相应的温度改变之比值。



 δ: NTC 热敏电阻耗散系数,( mW/ K )。
△ P : NTC 热敏电阻耗费的功率( mW )。
△ T : NTC 热敏电阻耗费功率△ P 时,电阻体相应的温度改变( K )。


热时刻常数(τ)


在零功率条件下,当温度骤变时,热敏电阻的温度改变了始未两个温度差的 63.2% 时所需的时刻,热时刻常数与 NTC 热敏电阻的热容量成正比,与其耗散系数成反比。



τ:热时刻常数( S )。
C: NTC 热敏电阻的热容量。
δ: NTC 热敏电阻的耗散系数。


额外功率Pn


在规则的技能条件下,热敏电阻器长时刻接连作业所答应耗费的功率。在此功率下,电阻体本身温度不超越其最高作业温度。


最高作业温度Tmax


在规则的技能条件下,热敏电阻器能长时刻接连作业所答应的最高温度。即:



T0-环境温度。


丈量功率Pm


热敏电阻在规则的环境温度下, 阻体受丈量电流加热引起的阻值改变相关于总的丈量差错来说能够忽略不计时所耗费的功率。
一般要求阻值改变大于0.1%,则这时的丈量功率Pm为: 



电阻温度特性


NTC热敏电阻的温度特性可用下式近似表明:


式中:
RT:温度T时零功率电阻值。
A:与热敏电阻器资料物理特性及几许尺度有关的系数。 
B:B值。
T:温度(k)。
更准确的表达式为:



式中:RT:热敏电阻器在温度T时的零功率电阻值。
   T:为绝对温度值,K;
   A、B、C、D:为特定的常数。



热敏电阻的根本特性


电阻-温度特性


热敏电阻的电阻-温度特性可近似地用式1表明。

(式1) R=Ro exp {B(I/T-I/To)}


R : 温度T(K)时的电阻值
Ro : 温度T0(K)时的电阻值
B : B 值
*T(K)= t(ºC)+273.15



但实际上,热敏电阻的B值并非是安稳的,其改变巨细因资料构成而异,最大乃至可达5K/°C。因而在较大的温度规模内运用式1时,将与实测值之间存在必定差错。

此处,若将式1中的B值用式2所示的作为温度的函数核算时,则可下降与实测值之间的差错,可以为近似持平。

(式2) BT=CT2+DT+E

上式中,C、D、E为常数。
别的,因生产条件不同形成的B值的动摇会引起常数E发作改变,但常数C、D 不变。因而,在讨论B值的动摇量时,只需考虑常数E即可。

•  常数C、D、E的核算
常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值)数据 (T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3),通过式3~6核算。
首先由款式3依据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各款式。

•  电阻值核算例



试依据电阻-温度特性表,求25°C时的电阻值为5(kΩ),B值误差为50(K)的热敏电阻在10°C~30°C的电阻值。


•  步 骤



(1) 依据电阻-温度特性表,求常数C、D、E。

To=25+273.15   T1=10+273.15   T2=20+273.15   T3=30+273.15

(2) 代入BT=CT2+DT+E+50,求BT。


(3) 将数值代入R=5exp {(BTI/T-I/298.15)},求R。
*T : 10+273.15~30+273.15


•  电阻-温度特性图如图1所示


电阻温度系数


所谓电阻温度系数(α),是指在恣意温度下温度改变1°C(K)时的零负载电阻改变率。电阻温度系数(α)与B值的联系,可将式1微分得到。

这儿α前的负号(-),表明当温度上升时零负载电阻下降。


散热系数 (JIS-C2570)


散热系数(δ)是指在热平衡状态下,热敏电阻元件通过本身发热使其温度上升1°C时所需的功率。
在热平衡状态下,热敏电阻的温度T1、环境温度T2及耗费功率P之间联系如下式所示。

产品目录记载值为下列测定条件下的典型值。


    (1) 25°C停止空气中。
    (2) 轴向引脚、经向引脚型在出厂状态下测定。


额外功率(JIS-C2570)


在额外环境温度下,可接连负载运转的功率最大值。
产品目录记载值是以25°C为额外环境温度、由下式核算出的值。

(式) 额外功率=散热系数×(最高运用温度-25)


最大运转功率


最大运转功率=t×散热系数 … (3.3)
这是运用热敏电阻进行温度检测或温度补偿时,本身发热发作的温度上升容许值所对应功率。(JIS中未界说。)容许温度上升t°C时,最大运转功率可由下式核算。


应环境温度改变的热呼应时刻常数(JIS-C2570)


指在零负载状态下,当热敏电阻的环境温度发作急剧改变时,热敏电阻元件发作开始温度与终究温度两者温度差的63.2%的温度改变所需的时刻。

热敏电阻的环境温度从T1变为T2时,通过时刻t与热敏电阻的温度T之间存在以下联系。


T= (T1-T2)exp(-t/τ)+T2……(3.1)
(T2-T1){1-exp(-t/τ)}+T1…..(3.2)

常数τ称热呼应时刻常数。
上式中,若令t=τ时,则(T-T1)/(T2-T1)=0.632。

换言之,如上面的界说所述,热敏电阻发作初始温度差63.2%的温度改变所需的时刻即为热呼应时刻常数。

通过时刻与热敏电阻温度改变率的联系如下表所示。


产品目录记载值为下列测定条件下的典型值。


    (1) 停止空气中环境温度从50°C至25°C改变时,热敏电阻的温度改变至34.2°C所需时刻。
    (2) 轴向引脚、径向引脚型在出厂状态下测定。


别的应留意,散热系数、热呼应时刻常数随环境温度、拼装条件而改变。





NTC负温度系数热敏电阻R-T特性 
 



   
B 值相同, 阻值不同的 R-T 特性曲线示意图 


 


相同阻值,不同B值的NTC热敏电阻R-T特性曲线示意图


 





温度丈量、操控用NTC热敏电阻器


外形结构



环氧封装系列NTC热敏电阻



玻璃封装系列NTC热敏电阻


运用电路原理图



温度丈量(惠斯登电桥电路)



温度操控


运用规划



  • 电子温度计、电子万年历、电子钟温度显现、电子礼品;
  • 冷暖设备、加热恒温电器;
  • 轿车电子温度测控电路;
  • 温度传感器、温度仪表;
  • 医疗电子设备、电子盥洗设备;
  • 手机电池及充电电器。

温度补偿用NTC热敏电阻器

产品概述

许多半导体和ICs有温度系数并且要求温度补偿,以在较大的温度规模中到达安稳功能的效果,因为NTC热敏电阻器有较高的温度系数,所以广泛运用于温度补偿。

首要参数

额外零功率电阻值R25 (Ω)
R25答应误差(%)
B值(25/50 ℃)/(K)
时刻常数 ≤30S
耗散系数 ≥6mW/ ℃
丈量功率 ≤0.1mW
额外功率 ≤0.5W
运用温度规模 -55 ℃ ~+125 ℃

降功耗曲线:

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