NTC热敏电阻

什么是NTC热敏电阻?

发布时间:2018-10-11    文章来源:敏创原创    点击次数:

NTC代表“负温度系数”。NTC热敏电阻是具有负温度系数的电阻器,这意味着电阻随着温度的升高而降低。它们主要用作电阻温度传感器和限流装置。温度灵敏度系数大约是硅温度传感器(硅氧化物)的五倍,是电阻温度检测器(RTD)的十倍。NTC传感器通常在-55°C至200°C的温度范围内使用。

当使用模拟电路精确测量温度时,NTC电阻器所呈现的电阻和温度之间的关系的非线性提出了巨大挑战,但数字电路的快速发展解决了通过插值查找表或通过求解方程来计算精确值的问题近似于典型的NTC曲线。


NTC热敏电阻定义

NTC热敏电阻是一种热敏电阻,当电阻的核心温度在工作温度范围内增加时,其电阻呈现出大的,精确的和可预测的降低。



NTC热敏电阻的特性

与由金属制成的RTD(电阻温度检测器)不同,NTC热敏电阻通常由陶瓷或聚合物制成。使用的不同材料导致不同的温度响应以及其他特性。

温度响应

虽然大多数NTC热敏电阻通常适合在-55°C至200°C的温度范围内使用,并且它们提供最精确的读数,但有一些特殊的NTC热敏电阻可用于接近绝对零度的温度(-273.15) °C)以及专为150°C以上使用而设计的那些。

NTC传感器的温度灵敏度表示为“每摄氏度的百分比变化”。根据所用材料和生产工艺的具体情况,温度敏感度的典型值范围为每°C -3%至-6%。

NTC和RTD电阻 - 温度曲线的比较

特征NTC曲线

从图中可以看出,与铂合金RTD相比,NTC热敏电阻具有更陡的电阻 - 温度斜率,这转化为更好的温度灵敏度。即便如此,RTD仍然是最精确的传感器,其精度为测量温度的±0.5%,并且它们在-200°C和800°C之间的温度范围内使用,比NTC温度传感器的范围宽得多。

与其他温度传感器比较

与RTD相比,NTC具有更小的尺寸,更快的响应,更强的抗冲击和振动性能,并且成本更低。它们的精确度略低于RTD。与热电偶相比,两者的精度相似; 然而,热电偶可以承受非常高的温度(大约600°C)并且用于这种应用而不是NTC热敏电阻,在NTC热敏电阻中它们有时被称为高温计。即便如此,NTC热敏电阻在较低温度下比热电偶提供更高的灵敏度,稳定性和精度,并且使用更少的附加电路,因此总成本更低。由于不需要在处理RTD时经常需要的信号调理电路(放大器,电平转换器等),并且热电偶总是需要,因此成本进一步降低。

自热效应

自加热效应是在有电流流过NTC热敏电阻时发生的现象。由于热敏电阻基本上是一个电阻器,当电流流过它时,它会以热量的形式消耗功率。这种热量在热敏电阻芯中产生,并影响测量的精度。这种情况发生的程度取决于流过的电流量,环境(无论是液体还是气体,NTC传感器上是否有任何流量等),热敏电阻的温度系数,热敏电阻的总和地区等。 NTC传感器的电阻以及因此通过它的电流取决于环境的事实通常用于液体存在检测器,例如存储罐中的那些。

热容量

热容量表示将热敏电阻的温度提高1℃所需的热量,通常用mJ /℃表示。当使用NTC热敏电阻传感器作为浪涌电流限制装置时,了解精确的热容量非常重要,因为它定义了NTC温度传感器的响应速度。







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