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深度了解常用元器件系列—NTC热敏电阻

2021-10-08 10:04分类:电子元器件 阅读:

 

  NTC温度传感器介绍

  NTC温度传感器是一种由锰(Mn)、镍(Ni)、铜(Cu)等成份组成的金属氧化物煅烧体。NTC温度传感器是一种伴随着气温的转变 其电阻器电阻值呈反过来发展趋势转变 ,且弹性系数巨大的半导体材料电阻。一般 温度传感器可以用在温度测量、温度补偿、防浪涌保护器等场所。

  NTC温度传感器的电阻值(RT)与热力学温度(T)的典型性关联曲线图如下图所显示,由此可见伴随着气温的上升,RT快速减少。

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  以上关联可选用上式的指数值关联表明。

  深度了解常用元器件系列—NTC热敏电阻

  在其中,式中RT0为温度传感器在溫度T0(热力学温度)下的电阻值,B为热敏电阻指数值,与温度传感器的半导体器件和制作工艺相关。

  1. 温度感应器及离散系统校准

  NTC温度传感器是一类在工业生产温度测量行业运用十分普遍的温度感应器。与半导体材料集成化温度感应器对比,NTC温度传感器具备温度测量范畴宽、方便使用、质优价廉等特性;与铂热电阻或热电阻对比,NTC温度传感器具备精确度高、电源电路简易、质优价廉的特性。

  温度传感器的温度检测范畴可以达到-100℃ ~500℃ ,其敏感度可以达到-44000ppm/ ℃(25℃ 时),其具体应用规格十分灵便,可小至0.01英寸或更小的直徑,较大基本上沒有限定。额定值室内温度电阻器在于其半导体器件、尺寸、样子及其电级的触碰总面积,厚而窄的温度传感器具备相应较高的电阻值,而样子薄而宽的则具备较低的电阻值。

  因为作为温度感应器时,一般必须比较好的线性。但温度传感器的电阻值与溫度中间呈指数值关联转变 ,在很大温度范围内,电阻值与溫度的影响具备严重的离散系统。这时,开展离散系统较正会获得不错的实际效果。

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  一般 采取的NTC温度传感器离散系统校准的方法是选用一个温度系数较小的固定不动电阻器与温度传感器串联,这类办法简易实用且校准实际效果不错,它具备将NTC温度传感器曲线图冷端往下拉的功效。

深度了解常用元器件系列—NTC热敏电阻

  图中表明温度传感器自身的气温特点曲线图及电容串联开展矫正后的气温特点曲线图。2个电阻并联时,较低阻值的功效更高,在冷端(贴近T1)温度传感器值电阻值较高,串联固定不动电阻器起关键功效,温度传感器本身较险峻的电阻转变 (大温度系数)因为固定不动电阻的作用而越来越平整;而冷端(贴近T4),温度传感器相比于固定不动电阻器电阻值较低,因而温度传感器的电阻转变 功效显著。

  针对串联校准选用的固定不动电阻器电阻值可选用下式明确。

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  式中RT1为温度测量范畴内最低温时温度传感器的电阻值,RT3为温度范围内最高温度时的电阻值,而RT2为温度范围内的中间的点时温度传感器电阻值。

  历经校准的温度传感器溫度特点曲线图为十分平整的S形,S形的圆心贴近于校准溫度圆心。在校准温度范围内,温度测量偏差较小,超出测量范围后偏差提升十分显著。为掌握全部温度范围的偏差状况,可选用excel或是matlab等数学软件对不一样气温的校准状况做好具体测算。

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  2. 防浪涌保护

  NTC温度传感器的另一个十分普遍的用处便是开关电源的防浪涌电压维护,平面图如下图所显示。

  因为在整流器低通滤波器中,为了更好地防止电子线路启动一瞬间因为溶性负荷电池充电而发生的一瞬间浪涌电压,一般在电路中串连一个输出功率型的NTC温度传感器。那样可以合理的遏制启动时的浪涌电压,而且在进行遏制浪涌电压功效后,因为根据交流电的维持功效,NTC温度传感器的电阻值将下滑到十分小的值,耗费输出功率不大能够忽视,不容易对线路的常规运行导致危害。因此在中小型输出功率电路中,选用输出功率型NTC热敏电阻遏制启动浪涌电压的办法获得广泛运用。

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  输出功率型温度传感器的性能参数有:较大稳定电流量、R25电阻值、损耗指数、B值等。

  较大稳定电流量 就是指温度传感器在25℃ 工作温度下容许增加在温度传感器上的最高不断电流。这一值务必高过具体线路中温度传感器工作中电流。

  R25电阻值 就是指温度传感器的设计方案电阻值,即25℃ 下的零输出功率阻值(一般 电阻值精密度在20%上下)。这一值能够表明温度传感器的在启机一瞬间的过流保护工作能力。

  B值 是热敏电阻指数,为2个溫度下零输出功率阻值的自然对数之差与这两个溫度的最后之差的比率(由此可见温度传感器溫度特点公式计算)。B值越大,残余电阻器越小,工作中升温也就越小。

  损耗指数 就是指在規定工作温度下,元器件自身损耗输出功率转变 与相对应溫度改变的比率。

  热稳态值 就是指在零输出功率情况下,当溫度产生转变时,温度传感器外表温度何谈逐渐到完毕,所需的时间的63.2%的時间值。

  一般热稳态值与损耗指数相乘越大,温度传感器的热导率越大,遏制浪涌电压的实力也就越强。

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