Leaded Varistors (Standar D Seriers)
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型號(hào)
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應(yīng)用
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WTR
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Power Thermistor
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1-120
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WTM
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Temperature Compensation/ Sensing
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3-470K
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TS
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Temperature Compensation/ Sensing
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220-220K
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下載 PDF 產(chǎn)品介紹:
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熱敏電阻器是敏感元件的一類,按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感,不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時(shí)電阻值越大,負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時(shí)電阻值越低,它們同屬于半導(dǎo)體器件。
但需要注意的是: 熱敏電阻在進(jìn)出口環(huán)節(jié)不屬于稅目85.41項(xiàng)下的半導(dǎo)體器件。
特點(diǎn)
熱敏電阻的主要特點(diǎn)是:
①靈敏度較高,其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10~100倍以上,能檢測(cè)出10-6℃的溫度變化;
②工作溫度范圍寬,常溫器件適用于-55℃~315℃,高溫器件適用溫度高于315℃(目前最高可達(dá)到2000℃),低溫器件適用于-273℃~-55℃;
③體積小,能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無法測(cè)量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度;
④使用方便,電阻值可在0.1~100kΩ間任意選擇;
⑤易加工成復(fù)雜的形狀,可大批量生產(chǎn);
⑥穩(wěn)定性好、過載能力強(qiáng)。
工作原理
熱敏電阻將長期處于不動(dòng)作狀態(tài);當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于c區(qū)時(shí),熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近,因而可能
熱敏電阻
熱敏電阻
動(dòng)作也可能不動(dòng)作。熱敏電阻在環(huán)境溫度相同時(shí),動(dòng)作時(shí)間隨著電流的增加而急劇縮短;熱敏電阻在環(huán)境溫度相對(duì)較高時(shí)具有更短的動(dòng)作時(shí)間和較小的維持電流及動(dòng)作電流。
1、ptc效應(yīng)是一種材料具有ptc(positive temperature coefficient)效應(yīng),即正溫度系數(shù)效應(yīng),僅指此材料的電阻會(huì)隨溫度的升高而增加。如大多數(shù)金屬材料都具有ptc效應(yīng)。在這些材料中,ptc效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線性增加,這就是通常所說的線性ptc效應(yīng)。
2、非線性ptc效應(yīng) 經(jīng)過相變的材料會(huì)呈現(xiàn)出電阻沿狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個(gè)至十幾個(gè)數(shù)量級(jí)的現(xiàn)象,即非線性ptc效應(yīng),相當(dāng)多種類型的導(dǎo)電聚合體會(huì)呈現(xiàn)出這種效應(yīng),如高分子ptc熱敏電阻。這些導(dǎo)電聚合體對(duì)于制造過電流保護(hù)裝置來說非常有用。
3、高分子ptc熱敏電阻用于過流保護(hù) 高分子ptc熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱為自恢復(fù)保險(xiǎn)絲(下面簡(jiǎn)稱為熱敏電阻),由于具有獨(dú)特的正溫度系數(shù)電阻特性,因而極為適合用作過流保護(hù)器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險(xiǎn)絲一樣,是串聯(lián)在電路中使用。
當(dāng)電路正常工作時(shí),熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小,串聯(lián)在電路中不會(huì)阻礙電流通過;而當(dāng)電路因故障而出現(xiàn)過電流時(shí),熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升,當(dāng)溫度超過開關(guān)溫度(ts,見圖1)時(shí),電阻瞬間會(huì)劇增,回路中的電流迅速減小到安全值.為熱敏電阻對(duì)交流電路保護(hù)過程中電流的變化示意圖。熱敏電阻動(dòng)作后,電路中電流有了大幅度的降低,圖中t為熱敏電阻的動(dòng)作時(shí)間。由于高分子ptc熱敏電阻的可設(shè)計(jì)性好,可通過改變自身的開關(guān)溫度(ts)來調(diào)節(jié)其對(duì)溫度的敏感程度,因而可同時(shí)起到過溫保護(hù)和過流保護(hù)兩種作用,如kt16-1700dl規(guī)格熱敏電阻由于動(dòng)作溫度很低,因而適用于鋰離子電池和鎳氫電池的過流及過溫保護(hù)。環(huán)境溫度對(duì)高分子ptc熱敏電阻的影響 高分子ptc熱敏電阻是一種直熱式、階躍型熱敏電阻,其電阻變化過程與自身的發(fā)熱和散熱情況有關(guān),因而其維持電流(ihold)、動(dòng)作電流(itrip)及動(dòng)作時(shí)間受環(huán)境溫度影響。當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于a區(qū)時(shí),熱敏電阻發(fā)熱功率大于散熱功率而會(huì)動(dòng)作;當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于b區(qū)時(shí)發(fā)熱功率小于散熱功率,高分子ptc熱敏電阻由于電阻可恢復(fù),因而可以重復(fù)多次使用。圖6為熱敏電阻動(dòng)作后,恢復(fù)過程中電阻隨時(shí)間變化的示意圖。電阻一般在十幾秒到幾十秒中即可恢復(fù)到初始值1.6倍左右的水平,此時(shí)熱敏電阻的維持電流已經(jīng)恢復(fù)到額定值,可以再次使用了。面積和厚度較小的熱敏電阻恢復(fù)相對(duì)較快;而面積和厚度較大的熱敏電阻恢復(fù)相對(duì)較慢。
基本特性
熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似地用下式表示:R=R0exp{B(1/T-1/T0)}:R:溫度T(K)時(shí)的電阻值、Ro:溫度T0、(K)時(shí)的電阻值、B:B值、*T(K)=t(oC)+273.15。實(shí)際上,熱敏電阻的B值并非是恒定的,其變化大小因材料構(gòu)成而異,最大甚至可達(dá)5K/°C。因此在較大的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用式1時(shí),將與實(shí)測(cè)值之間存在一定誤差。此處,若將式1中的B值用式2所示的作為溫度的函數(shù)計(jì)算時(shí),則可降低與實(shí)測(cè)值之間的誤差,可認(rèn)為近似相等。
BT=CT2+DT+E,上式中,C、D、E為常數(shù)。另外,因生產(chǎn)條件不同造成的B值的波動(dòng)會(huì)引起常數(shù)E發(fā)生變化,但常數(shù)C、D不變。因此,在探討B(tài)值的波動(dòng)量時(shí),只需考慮常數(shù)E即可。常數(shù)C、D、E的計(jì)算,常數(shù)C、D、E可由4點(diǎn)的(溫度、電阻值)數(shù)據(jù)(T0,R0).(T1,R1).(T2,R2)and(T3,R3),通過式3~6計(jì)算。首先由式樣3根據(jù)T0和T1,T2,T3的電阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式樣。
電阻值計(jì)算例:試根據(jù)電阻-溫度特性表,求25°C時(shí)的電阻值為5(kΩ),B值偏差為50(K)的熱敏電阻在10°C~30°C的電阻值。步驟(1)根據(jù)電阻-溫度特性表,求常數(shù)C、D、E。To=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15(2)代入BT=CT2+DT+E+50,求BT。(3)將數(shù)值代入R=5exp {(BT1/T-1/298.15)},求R。*T:10+273.15~30+273.15。
技術(shù)參數(shù)
①標(biāo)稱阻值Rc:一般指環(huán)境溫度為25℃時(shí)熱敏電阻器的實(shí)際電阻值。②實(shí)際阻值RT:在一定的溫度條件下所
測(cè)得的電阻值。
③材料常數(shù):它是一個(gè)描述熱敏電阻材料物理特性的參數(shù),也是熱靈敏度指標(biāo),B值越大,表示熱敏電阻器的靈敏度越高。應(yīng)注意的是,在實(shí)際工作時(shí),B值并非一個(gè)常數(shù),而是隨溫度的升高略有增加。
④電阻溫度系數(shù)αT:它表示溫度變化1℃時(shí)的阻值變化率,單位為%/℃。
⑤時(shí)間常數(shù)τ:熱敏電阻器是有熱慣性的,時(shí)間常數(shù),就是一個(gè)描述熱敏電阻器熱慣性的參數(shù)。它的定義為,在無功耗的狀態(tài)下,當(dāng)環(huán)境溫度由一個(gè)特定溫度向另一個(gè)特定溫度突然改變時(shí),熱敏電阻體的溫度變化了兩個(gè)特定溫度之差的63.2%所需的時(shí)間。τ越小,表明熱敏電阻器的熱慣性越小。
⑥額定功率PM:在規(guī)定的技術(shù)條件下,熱敏電阻器長期連續(xù)負(fù)載所允許的耗散功率。在實(shí)際使用時(shí)不得超過額定功率。若熱敏電阻器工作的環(huán)境溫度超過 25℃,則必須相應(yīng)降低其負(fù)載。
⑦額定工作電流IM:熱敏電阻器在工作狀態(tài)下規(guī)定的名義電流值。
⑧測(cè)量功率Pc:在規(guī)定的環(huán)境溫度下,熱敏電阻體受測(cè)試電流加熱而引起的阻值變化不超過0.1%時(shí)所消耗的電功率。
熱敏電阻
熱敏電阻
⑨最大電壓:對(duì)于NTC熱敏電阻器,是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下,不使熱敏電阻器引起熱失控所允許連續(xù)施加的最大直流電壓;對(duì)于PTC熱敏電阻器,是指在規(guī)定的環(huán)境溫度和靜止空氣中,允許連續(xù)施加到熱敏電阻器上并保證熱敏電阻器正常工作在PTC特性部分的最大直流電壓。⑩最高工作溫度Tmax:在規(guī)定的技術(shù)條件下,熱敏電阻器長期連續(xù)工作所允許的最高溫度。
⑾開關(guān)溫度tb:PTC熱敏電阻器的電阻值開始發(fā)生躍增時(shí)的溫度。
⑿耗散系數(shù)H:溫度增加1℃時(shí),熱敏電阻器所耗散的功率,單位為mW/℃。
熱敏電阻材料分類
熱敏材料一般可分為半導(dǎo)體類、金屬類和合金類三類,現(xiàn)分別簡(jiǎn)述如下 。
半導(dǎo)體熱敏電阻材料
這類材料有單晶半導(dǎo)體、多晶半導(dǎo)體、玻璃半導(dǎo)體、有機(jī)半導(dǎo)體以及金屬氧化物等。它們均具有非常大的電阻溫度系數(shù)和高的龜阻率,用其制成的傳感器的靈敏度也相當(dāng)高。按電阻溫度系數(shù)也可分為負(fù)電阻溫度系數(shù)材料和正電阻溫度系數(shù)材料.在有限的溫度范圍內(nèi),負(fù)電阻溫度系數(shù)材料a可達(dá)-6*10-2/℃,正電阻溫度系數(shù)材料a可高達(dá)-60*10-2/℃以上。如飲酸鋇陶瓷就是一種理想的正電阻溫度系數(shù)的半導(dǎo)體材料。上述兩種材料均廣泛用于溫度測(cè)量、溫度控制、溫度補(bǔ)瞬、開關(guān)電路、過載保護(hù)以及時(shí)間延遲等方面,如分別用子制作熱敏電阻溫度計(jì)、熱敏電阻開關(guān)和熱敏電阻溫度計(jì)、熱敏電阻開關(guān)和熱敏電阻延遲繼電錯(cuò)等 。
這類材料由于電阻和流度呈指數(shù)關(guān)系,因此測(cè)溫范圍狹窄、均勻性也差 。.
金屬熱敏電阻材料
此類材料作為熱電阻測(cè)溫、限流器以及自動(dòng)恒溫加熱元件均有較為廣泛的應(yīng)用。如鉑電阻溫度計(jì)、鎳電阻溫度計(jì)、銅電阻溫度計(jì)等。其中鉑側(cè)溫傳感器在各種介質(zhì)中(包括腐蝕性介質(zhì)),表現(xiàn)出明顯的高精度和高穩(wěn)定的特征。但是,由于鉑的稀缺和價(jià)格昂貴而使它們的廣泛應(yīng)用受到一定的限制。銅測(cè)溫傳感器較便宜,但在腐蝕性介質(zhì)中長期使用,可導(dǎo)致靜態(tài)特性與阻值發(fā)生明顯變化。最近有資料報(bào)導(dǎo),銅測(cè)溫傳感器可在空氣介質(zhì)中-60~180℃溫度范圍使用。但是,國外為了在-60~180℃長期地測(cè)量溫度和在250℃短期測(cè)量溫度,普遍大量使用著鎳測(cè)溫傳感器,并認(rèn)為鎳是一種較理想的材料,因?yàn)樗鼈兙哂懈叩撵`敏度、滿意的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性[1] 。
合金熱敏電阻材料
合金熱敏電阻材料亦稱熱敏電阻合金。這種合金具有較高的電阻率,并且電阻值隨溫度的變化較為敏感,是一種制造溫敏傳感器的良好材料。作為溫敏傳感器的熱敏電阻合金性能要求如下:(1)足夠大的電阻率;(2)相當(dāng)高的電阻溫度系數(shù);(3)具有接近于實(shí)驗(yàn)材料線膨脹系數(shù);(4)小的應(yīng)變靈敏系數(shù);(5)在工作溫度區(qū)間加熱和冷卻時(shí),電阻溫度曲線應(yīng)有良好的重復(fù)性。
分類
PTC
PTC(Positive Temperature CoeffiCient)是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)
象或材料,可專門用作恒定溫度傳感器.該材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3為主要成分的燒結(jié)體,其中摻入微量的Nb、Ta、 Bi、 Sb、Y、La等氧化物進(jìn)行原子價(jià)控制而使之半導(dǎo)化,常將這種半導(dǎo)體化的BaTiO3等材料簡(jiǎn)稱為半導(dǎo)(體)瓷;同時(shí)還添加增大其正電阻溫度系數(shù)的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物,采用一般陶瓷工藝成形、高溫?zé)Y(jié)而使鈦酸鉑等及其固溶體半導(dǎo)化,從而得到正特性的熱敏電阻材料.其溫度系數(shù)及居里點(diǎn)溫度隨組分及燒結(jié)條件(尤其是冷卻溫度)不同而變化.
鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦型結(jié)構(gòu),是一種鐵電材料,純鈦酸鋇是一種絕緣材料.在鈦酸鋇材料中加入微量稀土元素,進(jìn)行適當(dāng)熱處理后,在居里溫度附近,電阻率陡增幾個(gè)數(shù)量級(jí),產(chǎn)生PTC效應(yīng),此效應(yīng)與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關(guān).鈦酸鋇半導(dǎo)瓷是一種多晶材料,晶粒之間存在著晶粒間界面.該半導(dǎo)瓷當(dāng)達(dá)到某一特定溫度或電壓,晶體粒界就發(fā)生變化,從而電阻急劇變化.
鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)起因于粒界(晶粒間界).對(duì)于導(dǎo)電電子來說,晶粒間界面相當(dāng)于一個(gè)勢(shì)壘.當(dāng)溫度低時(shí),由于鈦酸鋇內(nèi)電場(chǎng)的作用,導(dǎo)致電子極容易越過勢(shì)壘,則電阻值較?。?dāng)溫度升高到居里點(diǎn)溫度(即臨界溫度)附近時(shí),內(nèi)電場(chǎng)受到破壞,它不能幫助導(dǎo)電電子越過勢(shì)壘.這相當(dāng)于勢(shì)壘升高,電阻值突然增大,產(chǎn)生PTC效應(yīng).鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)的物理模型有海望表面勢(shì)壘模型、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢(shì)壘模型,它們分別從不同方面對(duì)PTC效應(yīng)作出了合理解釋.
實(shí)驗(yàn)表明,在工作溫度范圍內(nèi),PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似用實(shí)驗(yàn)公式表示:
RT=RT0 expBp(T-T0)
熱敏電阻
熱敏電阻
式中RT、RT0表示溫度為T、T0時(shí)電阻值,Bp為該種材料的材料常數(shù).
PTC效應(yīng)起源于陶瓷的粒界和粒界間析出相的性質(zhì),并隨雜質(zhì)種類、濃度、燒結(jié)條件等而產(chǎn)生顯著變化.最近,進(jìn)入實(shí)用化的熱敏電阻中有利用硅片的硅溫度敏感元件,這是體型小且精度高的PTC熱敏電阻,由n型硅構(gòu)成,因其中的雜質(zhì)產(chǎn)生的電子散射隨溫度上升而增加,從而電阻增加.
PTC熱敏電阻于1950年出現(xiàn),隨后1954年出現(xiàn)了以鈦酸鋇為主要材料的PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻在工業(yè)上可用作溫度的測(cè)量與控制,也用于汽車某部位的溫度檢測(cè)與調(diào)節(jié),還大量用于民用設(shè)備,如控制瞬間開水器的水溫、空調(diào)器與冷庫的溫度,利用本身加熱作氣體分析和風(fēng)速機(jī)等方面.下面簡(jiǎn)介一例對(duì)加熱器、馬達(dá)、變壓器、大功率晶體管等電器的加熱和過熱保護(hù)方面的應(yīng)用。
PTC熱敏電阻除用作加熱元件外,同時(shí)還能起到“開關(guān)”的作用,兼有敏感元件、加熱器和開關(guān)三種功能,稱之為“熱敏開關(guān)”.電流通過元件后引起溫度升高,即發(fā)熱體的溫度上升,當(dāng)超過居里點(diǎn)溫度后,電阻增加,從而限制電流增加,于是電流的下降導(dǎo)致元件溫度降低,電阻值的減小又使電路電流增加,元件溫度升高,周而復(fù)始,因此具有使溫度保持在特定范圍的功能,又起到開關(guān)作用.利用這種阻溫特性做成加熱源,作為加熱元件應(yīng)用的有暖風(fēng)器、電烙鐵、烘衣柜、空調(diào)等,還可對(duì)電器起到過熱保護(hù)作用.
NTC
NTC(Negative Temperature CoeffiCient)是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱
敏電阻現(xiàn)象和材料.該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進(jìn)行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷,可制成具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)的熱敏電阻.其電阻率和材料常數(shù)隨材料成分比例、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化.現(xiàn)在還出現(xiàn)了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料.
NTC熱敏半導(dǎo)瓷大多是尖晶石結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)的氧化物陶瓷,具有負(fù)的溫度系數(shù),電阻值可近似表示為:
Rt = RT *EXP(Bn*(1/T-1/T0)
式中RT、RT0分別為溫度T、T0時(shí)的電阻值,Bn為材料常數(shù).陶瓷晶粒本身由于溫度變化而使電阻率發(fā)生變化,這是由半導(dǎo)體特性決定的.
NTC熱敏電阻器的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的階段.1834年,科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了硫化銀有負(fù)溫度系數(shù)的特性.1930年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氧化亞銅-氧化銅也具有負(fù)溫度系數(shù)的性能,并將之成功地運(yùn)用在航空儀器的溫度補(bǔ)償電路中.隨后,由于晶體管技術(shù)的不斷發(fā)展,熱敏電阻器的研究取得重大進(jìn)展.1960年研制出了NTC熱敏電阻器.NTC熱敏電阻器廣泛用于測(cè)溫、控溫、溫度補(bǔ)償?shù)确矫妫旅娼榻B一個(gè)溫度測(cè)量的應(yīng)用實(shí)例.
它的測(cè)量范圍一般為-10~+300℃,也可做到-200~+10℃,甚至可用于+300~+1200℃環(huán)境中作測(cè)溫用.RT為NTC熱敏電阻器;R2和R3是電橋平衡電阻;R1為起始電阻;R4為滿刻度電阻,校驗(yàn)表頭,也稱校驗(yàn)電阻;R7、R8和W為分壓電阻,為電橋提供一個(gè)穩(wěn)定的直流電源.R6與表頭(微安表)串聯(lián),起修正表頭刻度和限制流經(jīng)表頭的電流的作用.R5與表頭并聯(lián),起保護(hù)作用.在不平衡電橋臂(即R1、RT)接入一只熱敏元件RT作溫度傳感探頭.由于熱敏電阻器的阻值隨溫度的變化而變化,因而使接在電橋?qū)蔷€間的表頭指示也相應(yīng)變化.這就是熱敏電阻器溫度計(jì)的工作原理.
熱敏電阻器溫度計(jì)的精度可以達(dá)到0.1℃,感溫時(shí)間可少至10s以下.它不僅適用于糧倉測(cè)溫儀,同時(shí)也可應(yīng)用于食品儲(chǔ)存、醫(yī)藥衛(wèi)生、科學(xué)種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測(cè)量.
CTR
熱敏電阻
熱敏電阻
臨界溫度熱敏電阻CTR(CritiCal Temperature Resistor)具有負(fù)電阻突變特性,在某一溫度下,電阻值隨溫度的增加激劇減小,具有很大的負(fù)溫度系數(shù).構(gòu)成材料是釩、鋇、鍶、磷等元素氧化物的混合燒結(jié)體,是半玻璃狀的半導(dǎo)體,也稱CTR為玻璃態(tài)熱敏電阻.驟變溫度隨添加鍺、鎢、鉬等的氧化物而變.這是由于不同雜質(zhì)的摻入,使氧化釩的晶格間隔不同造成的.若在適當(dāng)?shù)倪€原氣氛中五氧化二釩變成二氧化釩,則電阻急變溫度變大;若進(jìn)一步還原為三氧化二釩,則急變消失.產(chǎn)生電阻急變的溫度對(duì)應(yīng)于半玻璃半導(dǎo)體物性急變的位置,因此產(chǎn)生半導(dǎo)體-金屬相移.CTR能夠作為控溫報(bào)警等應(yīng)用.
熱敏電阻的理論研究和應(yīng)用開發(fā)已取得了引人注目的成果.隨著高、精、尖科技的應(yīng)用,對(duì)熱敏電阻的導(dǎo)電機(jī)理和應(yīng)用的更深層次的探索,以及對(duì)性能優(yōu)良的新材料的深入研究,將會(huì)取得迅速發(fā)展.
檢測(cè)
檢測(cè)時(shí),用萬用表歐姆檔(視標(biāo)稱電阻值確定檔位,一般為R×1擋),具體可分兩步操作:首先常溫檢測(cè)(室內(nèi)溫度接近25℃),用鱷魚夾代替表筆分別夾住PTC熱敏電阻的兩引腳測(cè)出其實(shí)際阻值,并與標(biāo)稱阻值相對(duì)比,二者相差在±2Ω內(nèi)即為正常。實(shí)際阻值若與標(biāo)稱阻值相差過大,則說明其性能不良或已損壞。其次加溫檢測(cè),在常溫測(cè)試正常的基礎(chǔ)上,即可進(jìn)行第二步測(cè)試—加溫檢測(cè),將一熱源(例如電烙鐵)靠近熱敏電阻對(duì)其加熱,觀察萬用表示數(shù),此時(shí)如看到萬用示數(shù)隨溫度的升高而改變,這表明電阻值在逐漸改變(負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器NTC阻值會(huì)變小,正溫度系數(shù)熱敏電阻器PTC阻值會(huì)變大),當(dāng)阻值改變到一定數(shù)值時(shí)顯示數(shù)據(jù)會(huì)逐漸穩(wěn)定,說明熱敏電阻正常,若阻值無變化,說明其性能變劣,不能繼續(xù)使用。
測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn):(1)Rt是生產(chǎn)廠家在環(huán)境溫度為25℃時(shí)所測(cè)得的,所以用萬用表測(cè)量Rt時(shí),亦應(yīng)在環(huán)境溫度接近25℃時(shí)進(jìn)行,以保證測(cè)試的可信度。(2)測(cè)量功率不得超過規(guī)定值,以免電流熱效應(yīng)引起測(cè)量誤差。(3)注意正確操作。測(cè)試時(shí),不要用手捏住熱敏電阻體,以防止人體溫度對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響。(4)注意不要使熱源與PTC熱敏電阻靠得過近或直接接觸熱敏電阻,以防止將其燙壞。
應(yīng)用
熱敏電阻
熱敏電阻
熱敏電阻也可作為電子線路元件用于儀表線路溫度補(bǔ)償和溫差電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)取@肗TC熱敏電阻的自熱特性可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制,構(gòu)成RC振蕩器穩(wěn)幅電路,延遲電路和保護(hù)電路。在自熱溫度遠(yuǎn)大于環(huán)境溫度時(shí)阻值還與環(huán)境的散熱條件有關(guān),因此在流速計(jì)、流量計(jì)、氣體分析儀、熱導(dǎo)分析中常利用熱敏電阻這一特性,制成專用的檢測(cè)元件。PTC熱敏電阻主要用于電器設(shè)備的過熱保護(hù)、無觸點(diǎn)繼電器、恒溫、自動(dòng)增益控制、電機(jī)啟動(dòng)、時(shí)間延遲、彩色電視自動(dòng)消磁、火災(zāi)報(bào)警和溫度補(bǔ)償?shù)确矫妗?br />
主要缺點(diǎn)
熱敏電阻
熱敏電阻
①阻值與溫度的關(guān)系非線性嚴(yán)重;
②元件的一致性差,互換性差;
③元件易老化,穩(wěn)定性較差;
④除特殊高溫?zé)崦綦娮柰?,絕大多數(shù)熱敏電阻僅適合0~150℃范圍,使用時(shí)必須注意。
問題
如果您打算在整個(gè)溫度范圍內(nèi)均使用熱敏電阻溫度傳感器件,那么該器件的設(shè)計(jì)工作會(huì)頗具挑戰(zhàn)性。熱敏電阻通常為一款高阻抗、電阻性器件,因此當(dāng)您需要將熱敏電阻的阻值轉(zhuǎn)換為電壓值時(shí),該器件可以簡(jiǎn)化其中的一個(gè)接口問題。然而更具挑戰(zhàn)性的接口問題是,如何利用線性 ADC 以數(shù)字形式捕獲熱敏電阻的非線性行為。
“熱敏電阻”一詞源于對(duì)“熱度敏感的電阻”這一描述的概括。熱敏電阻包括兩種基本的類型,分別為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻非常適用于高精度溫度測(cè)量。要確定熱敏電阻周圍的溫度,您可以借助Steinhart-Hart公式:T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3))來實(shí)現(xiàn)。其中,T為開氏溫度;RT為熱敏電阻在溫度T時(shí)的阻值;而 A0、A1和A3則是由熱敏電阻生產(chǎn)廠商提供的常數(shù)。
熱敏電阻的阻值會(huì)隨著溫度的改變而改變,而這種改變是非線性的,Steinhart-Hart公式表明了這一點(diǎn)。在進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí),需要驅(qū)動(dòng)一個(gè)通過熱敏電阻的參考電流,以創(chuàng)建一個(gè)等效電壓,該等效電壓具有非線性的響應(yīng)。您可以使用配備在微控制器上的參照表,嘗試對(duì)熱敏電阻的非線性響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。即使您可以在微控制器固件上運(yùn)行此類算法,但您還是需要一個(gè)高精度轉(zhuǎn)換器用于在出現(xiàn)極端值溫度時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲。
另一種方法是,您可以在數(shù)字化之前使用“硬件線性化”技術(shù)和一個(gè)較低精度的 ADC。(Figure 1)其中一種技術(shù)是將一個(gè)電阻RSER與熱敏電阻RTHERM以及參考電壓或電源進(jìn)行串聯(lián)(見圖1)。將 PGA(可編程增益放大器)設(shè)置為1V/V,但在這樣的電路中,一個(gè)10位精度的ADC只能感應(yīng)很有限的溫度范圍(大約±25°C)。
Figure 1,請(qǐng)注意,在圖1中對(duì)高溫區(qū)沒能解析。但如果在這些溫度值下增加 PGA 的增益,就可以將 PGA 的輸出信號(hào)控制在一定范圍內(nèi),在此范圍內(nèi) ADC 能夠提供可靠地轉(zhuǎn)換,從而對(duì)熱敏電阻的溫度進(jìn)行識(shí)別。
微控制器固件的溫度傳感算法可讀取 10 位精度的 ADC 數(shù)字值,并將其傳送到PGA 滯后軟件程序。PGA 滯后程序會(huì)校驗(yàn) PGA 增益設(shè)置,并將 ADC 數(shù)字值與圖1顯示的電壓節(jié)點(diǎn)的值進(jìn)行比較。如果 ADC 輸出超過了電壓節(jié)點(diǎn)的值,則微控制器會(huì)將 PGA 增益設(shè)置到下一個(gè)較高或較低的增益設(shè)定值上。如果有必要,微控制器會(huì)再次獲取一個(gè)新的 ADC 值。然后 PGA 增益和 ADC 值會(huì)被傳送到一個(gè)微控制器分段線性內(nèi)插程序。
從非線性的熱敏電阻上獲取數(shù)據(jù)有時(shí)候會(huì)被看作是一項(xiàng)“不可能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)”。您可以將一個(gè)串聯(lián)電阻、一個(gè)微控制器、一個(gè) 10 位 ADC 以及一個(gè) PGA 合理的配合使用,以解決非線性熱敏電阻在超過±25°C溫度以后所帶來的測(cè)量難題 。
區(qū)別
熱敏電阻符號(hào)是PTC,
阻值隨溫度的變化而變化,有正溫度型的負(fù)溫度型,
2.壓敏電阻阻值隨壓力的變化而變化,
高,中,低壓壓敏電阻:
產(chǎn)品主要有MYN型,MY31型以及MYG型三大型號(hào)
熱敏電阻合金
熱敏電阻合金已開始日益廣泛地用于溫度的監(jiān)測(cè)和撞制。如在環(huán)境監(jiān)測(cè)、食品的長期儲(chǔ)存、生物工程以及尖端軍事工程等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用 。
熱敏電阻合金一般均具有較高的電阻率和電阻溫度系數(shù),因此可以制成小型化的高靈敏度的測(cè)溫傳感器。如箔式應(yīng)變片式測(cè)溫傳感器就是一種理想的結(jié)構(gòu)件溫度測(cè)景元件。此外熱敏電阻合金在高性能飛機(jī)的大氣總溫傳感器和大型客機(jī)溫度傳感器中也獲得了一定的應(yīng)用??梢姡瑹崦綦娮韬辖鸬膬?yōu)越性將日趨顯著 。