NTC热敏电阻

NTC热敏电阻曲线选择和计算

发布时间:2018-10-11    文章来源:敏创原创    点击次数:

仔细选择过程必须注意热敏电阻的耗散常数,热时间常数,电阻值,电阻 - 温度曲线和公差,以提及最重要的因素。

由于电阻和温度之间的关系(RT曲线)是高度非线性的,因此必须在实际系统设计中使用某些近似值。

一阶近似

一个近似,也是最简单的使用,是一阶近似,它表明:

一阶近似公式:dR = k * dT

其中k是负温度系数,ΔT是温度差,ΔR是由温度变化引起的电阻变化。该一阶近似仅适用于非常窄的温度范围,并且仅可用于在整个温度范围内k几乎恒定的温度。


Beta公式

另一个等式给出了令人满意的结果,在0°C至+ 100°C的范围内精确到±1°C。它取决于可通过测量获得的单一材料常数β等式可以写成:

β方程近似:R(T)= R(T0)* exp(Beta *(1 / T-1 / T0))

其中R(T)是开尔文温度T下的电阻,R(T 0)是温度T 0的参考点Beta公式需要两点校准,在NTC热敏电阻的整个有用范围内,它通常不会比±5°C更精确。



Steinhart-Hart方程式

迄今已知的最佳近似值是1968年出版的Steinhart-Hart公式:

用于精确近似的Steinhart方程:1 / T = A + B *(ln(R))+ C *(ln(R))^ 3

其中ln R是开尔文温度T下电阻的自然对数,A,B和C是从实验测量得到的系数。这些系数通常由热敏电阻供应商公布,作为数据表的一部分。Steinhart-Hart配方在-50°C至+ 150°C的温度范围内通常精确到±0.15°C左右,适用于大多数应用。如果要求更高的精度,则必须降低温度范围,并且可以在0°C至+ 100°C的范围内实现优于±0.01°C的精度。


选择正确的近似值

用于从电阻测量中获得温度的公式的选择需要基于可用的计算能力以及实际的公差要求。在某些应用中,一阶近似是绰绰有余,而在其他应用中,甚至Steinhart-Hart方程都不能满足要求,并且热敏电阻必须逐点校准,进行大量测量并创建查找表。


NTC热敏电阻的结构和性能

通常涉及制造NTC电阻器的材料是铂,镍,钴,铁和硅的氧化物,用作纯元素或陶瓷和聚合物。根据所使用的生产工艺,NTC热敏电阻可分为三组。 

珠子热敏电阻

珠子形式这些NTC热敏电阻由直接烧结到陶瓷体中的铂合金引线制成。它们通常提供快速响应时间,更好的稳定性,并允许在比磁盘和芯片NTC传感器更高的温度下操作,但它们更脆弱。通常将它们密封在玻璃中,以保护它们在组装期间免受机械损坏,并提高它们的测量稳定性。典型尺寸的直径范围为0.075 - 5mm。


磁盘和芯片热敏电阻

磁盘热敏电阻这些NTC热敏电阻具有金属化表面触点。它们更大,因此比珠型NTC电阻器具有更慢的反应时间。然而,由于它们的尺寸,它们具有更高的耗散常数(将温度升高1°C所需的功率),并且由于热敏电阻消耗的功率与电流的平方成正比,因此它们可以比珠子更好地处理更高的电流型热敏电阻。盘式热敏电阻是通过将氧化物粉末的混合物压入圆形模具中制成的,然后在高温下烧结。芯片通常通过带式浇铸工艺制造,其中材料浆料作为厚膜展开,干燥并切成形状。典型尺寸的直径范围为0.25-25mm。  

 

玻璃封装的NTC热敏电阻

玻璃封装的NTC热敏电阻

这些是密​​封在气密玻璃泡中的NTC温度传感器。它们设计用于温度高于150°C的环境,或用于印刷电路板安装,必须坚固耐用。将热敏电阻封装在玻璃中可提高传感器的稳定性,并保护传感器免受环境影响。它们通过气密密封珠型NTC电阻器制成玻璃容器。典型尺寸的直径范围为0.4-10mm。


典型应用

NTC热敏电阻用于广泛的应用。它们用于测量温度,控制温度和温度补偿。它们还可用于检测液体的不存在或存在,作为电源电路中的限流装置,汽车应用中的温度监测等等。NTC传感器可分为三组,具体取决于应用中使用的电气特性。

电阻 - 温度特性

基于电阻 - 时间特性的应用包括温度测量,控制和补偿。这些还包括使用NTC热敏电阻的情况,使得NTC温度传感器的温度与一些其他物理现象有关。这组应用要求热敏电阻在零功率条件下工作,这意味着通过它的电流保持尽可能低,以避免加热探头。

当前时间特征

基于电流 - 时间特性的应用包括:时间延迟,浪涌电流限制,浪涌抑制等等。这些特性与所用NTC热敏电阻的热容量和耗散常数有关。由于电流通过,电路通常依赖于NTC热敏电阻的加热。在某一点上,它将触发电路中的某种变化,具体取决于使用它的应用。

电压 - 电流特性

基于热敏电阻的电压 - 电流特性的应用通常涉及环境条件或电路变化的变化,这导致电路中给定曲线上的工作点的变化。根据应用,它可用于电流限制,温度补偿或温度测量。

NTC热敏电阻符号 

根据IEC标准,以下符号用于负温度系数热敏电阻。
热敏电阻符号

NTC热敏电阻
IEC标准






您可能需要以下产品:
    热敏电阻厂家介绍
    深圳敏创电子自2005年开始生产NTC热敏电阻,是国内较早从事NTC热敏电阻、NTC温度传感器等NTC负温度系数热敏电阻的生产厂家。
    联系电话:0755 - 85298752
Copyright© 2005-2018 深圳市敏创电子有限公司 版权所有 粤ICP备13064652号 站长统计