NTC热敏电阻

热敏电阻有哪几种类型及应用范围

发布时间:2019-02-27    文章来源:敏创原创    点击次数:

  热敏电阻是由烧结半导体材料构成的温度传感元件,其与温度的微小变化成比例地表现出大的电阻变化。热敏电阻可以在很宽的温度范围内工作,并通过其电阻变化给出温度值,该变化由两个词组成:热和电阻。正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)是用于温度传感器应用的两种主要热敏电阻类型。

  

  热敏电阻类型

  热敏电阻易于使用,价格低廉,坚固且可预测地响应温度变化。热敏电阻主要用于数字温度计和家用电器,如烤箱和冰箱等。稳定性,灵敏度和时间常数是热敏电阻的一般特性,使这些热敏电阻经久耐用,便携,经济,高灵敏度,最适合测量单点温度。

  热敏电阻有两种类型:

  正温度系数(PTC)热敏电阻

  负温度系数(NTC)热敏电阻
 

  PTC热敏电阻

  PTC热敏电阻是具有正温度系数的电阻器,其中电阻随温度成比例增加。这些热敏电阻根据其结构和制造工艺分为两组。第一组热敏电阻包括利用硅作为半导体材料的硅化物。由于它们的线性特性,这些热敏电阻可用作PTC温度传感器。

  

  PTC热敏电阻

  开关型热敏电阻是用于加热器的第二组PTC热敏电阻,此类聚合物热敏电阻也属于塑料制,通常用作可复位保险丝。
 

  PTC热敏电阻的类型

  PTC热敏电阻根据它们测量的温度水平进行分类。这些类型取决于以下内容:

  元素:这些是磁盘,板和圆柱型热敏电阻。

  铅,浸渍类型:这些热敏电阻有两种,即:涂漆和未涂漆。它们具有高温涂层,用于机械保护,环境稳定性和电绝缘。

  外壳类型:这些可以是根据应用要求使用的塑料或陶瓷外壳。

  装配类型:由于其结构和形状,这是单位产品。
 

  PTC热敏电阻的典型特性

  热敏电阻的以下特性显示了各种参数之间的关系,如温度,电阻,电流,电压和时间。

  1.温度与电阻

  在下图中,我们可以观察到电阻随温度变化的速度,即电阻突然升高,温度变化很小。PTC在正常温度升高时表现出轻微的负温度系数,但在较高温度和居里点处,存在急剧的电阻变化。

  

  电阻的温度依赖性

  2.电流\电压特性

  该特性表示处于热平衡状态的电压和电流之间的关系,如图所示。当电压从零增加时,电流和温度也会升高,直到热敏电阻达到开关点。进一步增加电压导致在恒定功率区域内的电流减小。

  

  电流\电压特性

  3.电流与时间特性

  这说明了固态开关在加热和保护中对高电流应用所需的可靠性。当给PTC热敏电阻施加超过给定电压时,由于低电阻,在施加电压的瞬间流过大量电流。

  

  当前\时间特征

  PTC热敏电阻的应用

  1.时间延迟:电路中的时间延迟提供了PTC热敏电阻充分加热以从低电阻状态切换到高电阻状态所需的时间。延时取决于其所连接的尺寸,温度和电压以及所用的电路。这些应用包括延迟开关继电器,定时器,电风扇等。

  2. 电机启动:某些电机有一个启动绕组,只有在电机启动时才需要通电。当电路开启时,PTC热敏电阻的电阻量较小,允许电流通过启动绕组。当电动机启动时,正温度系数热敏电阻会加热,并且 - 在一个点上,切换到高电阻状态,然后它终止绕组主电源。发生这种情况所需的时间取决于所需的电机启动时间。

  3.自调节加热器:如果有电流通过开关正温度系数热敏电阻,它将稳定在一定温度。这意味着如果温度降低,与电阻成比例,允许更多电流流动,则设备会被加热。如果温度升高到限制通过器件的电流的水平,则器件被冷却。

  PTC热敏电阻用作CRT显示器的消磁线圈电路中的定时器。使用PTC热敏电阻的消磁电路简单可靠且便宜。
 

  NTC热敏电阻

  具有负温度系数的热敏电阻意味着电阻随着温度的升高而降低。这些热敏电阻由诸如烧结金属氧化物的半导体材料的铸造芯片制成。

 

  NTC热敏电阻

  这些热敏电阻最常用的氧化物是锰,镍,钴,铁,铜和钛。这些热敏电阻根据电极附着在陶瓷体上的方法分为两组。他们是:

  珠型热敏电阻

  金属化表面接触

  珠型热敏电阻由铂合金和直接烧结到陶瓷体中的引线制成。珠型热敏电阻具有高稳定性和可靠性; 响应时间快,可在高温下运行。这些热敏电阻尺寸较小,具有较低的耗散常数。这些热敏电阻通常通过串联或并联电路连接来实现。珠型热敏电阻包括以下类型:

   裸珠

  玻璃涂层珠

  坚固耐用的珠子

  微型玻璃珠

  玻璃探针

  玻璃棒

  玻璃外壳中的珠子

  
  第二种热敏电阻具有金属化表面触点,可通过径向或轴向引线提供,也可通过弹簧触点无引线安装。这些热敏电阻有多种涂层可供选择。金属化表面接触可以根据需要通过涂漆,喷涂或浸涂来施加,并且将接触固定到陶瓷体中。这些热敏电阻包括以下类型:

  磁盘

  芯片

  表面安装

  

  

  垫圈
 

  NTC热敏电阻的典型特性

  对于使用NTC热敏电阻的所有应用,要考虑三种电气特性。

  电阻 - 温度特性

  当前时间特征

  电压 - 电流特性

  1.电阻 - 温度特性

  当电阻随着温度的轻微降低而增加时,NTC热敏电阻表现出负温度特性,如图所示。

  电阻 - 温度特性

  2.当前时间特征

  由于热敏电阻的高电阻,电流的速率变化很小。最后,当器件接近平衡条件时,电流变化的速率将随着达到图中下面所示的最终时间值而减小。

  当前时间特征

  3.电压 - 电流特性

  一旦自加热的热敏电阻达到平衡状态,器件的热损失率就等于所提供的功率。在下图中,我们可以观察到这两个参数的关系,其中,我们可以观察到0.01MA电流下的电压降低,并且在1.0MA的峰值电流下电压再次升高,然后在100MA的电流值下降低。

  

  电压 - 电流特性

  NTC热敏电阻的应用

  1.浪涌保护:当NTC热敏电阻打开时,它会吸收设备上的浪涌电流,并通过改变其电阻来保护它。

  2.温度控制和报警:NTC热敏电阻可用作温度控制系统或温度报警系统。当温度升高,热敏电阻的电阻降低时 - 电流变高并发出警报或打开加热系统。




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