热敏电阻在各种领域中的作用是什么?

热敏电阻在各种领域中的作用是什么?,第1张

NTC热敏电阻的应用

NTC热敏电阻由于灵敏度高、可靠性高及价格低廉,而被广泛应用于家电、汽车、工业生产设备的温度传感与控制。根据其用途的不同可分为:功率型NTC热敏电阻,补偿型NTC热敏电阻和测温型NTC热敏电阻。

抑制浪涌电流(功率型):

开关电源、电机、变压器与照明电源等在接通瞬时,有很大的浪涌电流,这一冲击电流可能损坏元件(如MOS管)或将保险丝烧毁。将NTC热敏电阻与负载串联,可以有效的抑制这种电流。在电源接通前,热敏电阻器有较大的冷态电阻,可以抑制电流。在足够大的电流负荷下,因自热使电阻值下降到原来的1/(10~50),它消耗的功率因此而下降。使用NTC热敏电阻的产品不能频繁开关机,产品关断时,NTC热敏电阻必须要从高温低阻状态完全恢复到常温高阻状态才能达到与上一次同等的浪涌抑制效果

温度补偿:

大部分的石英振荡器都有较强的温度依赖性,为了获得良好的温度特性,通常都使用恒温槽使石英振荡器的环境温度保持一定。但这样就使得设备庞大,成本较高。现在多采用石英振荡器电路内设置温度补偿电路,可以在相对广的温度范围内获得良好的温度特性。这种备有温度补偿电路的石英振荡器称为TCXO,作为温度补偿元件大多是片式NTC热敏电阻器。

温度测量:

NTC热敏电阻在一定的测量功率下,电阻值随着温度上升而迅速下降。利用这一特性, 可将NTC热敏电阻通过测量其电阻值来确定相应的温度,从而达到检测和控制温度的目的。

PTC热敏电阻的应用

PTC广泛应用于电路中的温度补偿,以及温度测量,电动机线圈过流保护,电流控制,温度报警,恒温发热等。

温度补偿:

PTC元件具有很好正温度特性,可以补偿晶体管或集成电路中的负温度系数特性,减少电路中的损耗,在宽温度范围内可以发挥温度补偿作用。以晶体管补偿电路为例,避免了晶体管随温度产生的漂移,使其稳定地工作在既设定状态。

温度测控:

用PTC元件的阻温特性曲线在居里温度附近具有高度线性的特点,由此制作出能精确显示温度的温度传感器。

恒温加热:

PTC热敏电阻器具有恒温作用。在电路中,当开始通电时,PTC电阻很小,功率很大,使其迅速发热,当温度达到居里点时,元件电阻急剧增大,在恒压条件下,通过元件的电流减小,使其发热变小而慢慢降温,最后电阻变小。不断重复以上的过程,元件在电路中起到自动调节温度的作用。这使PTC元件在空调电路中常被使用。

过电流保护:

在电路中,PTC元件与负载串联,电源接通时,正常工作状态下PTC元件的阻值随着时间变化不大,基本处于等阻的状态,同时电路也处于稳定有效安全的工作状态。当电路出现故障,导致电路中出现大电流时,PTC元件因自身发热升温,导致电阻值急剧增大,导致电路中电流减小,使得负载装置得到保护,这就是过流保护的基本原理。

热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越低。

具体内容如下:

热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。

检测时,用万用表欧姆档(视标称电阻值确定档位,一般为R×1挡),具体可分两步 *** 作:首先常温检测(室内温度接近25℃),用鳄鱼夹代替表笔分别夹住PTC热敏电阻的两引脚测出其实际阻值,并与标称阻值相对比,二者相差在±2Ω内即为正常。实际阻值若与标称阻值相差过大,则说明其性能不良或已损坏。

其次加温检测,在常温测试正常的基础上,即可进行第二步测试—加温检测,将一热源(例如电烙铁)靠近热敏电阻对其加热,观察万用表示数,此时如看到万用示数随温度的升高而改变,这表明电阻值在逐渐改变,当阻值改变到一定数值时显示数据会逐渐稳定,说明热敏电阻正常,若阻值无变化,说明其性能变劣,不能继续使用。

Rt是生产厂家在环境温度为25℃时所测得的,所以用万用表测量Rt时,亦应在环境温度接近25℃时进行,以保证测试的可信度;测量功率不得超过规定值,以免电流热效应引起测量误差;注意正确 *** 作。测试时,不要用手捏住热敏电阻体,以防止人体温度对测试产生影响;注意不要使热源与PTC热敏电阻靠得过近或直接接触热敏电阻,以防止将其烫坏。

参考资料:

热敏电阻原理

1,用字母‘M’表示 敏感元件。2,用字母‘Z’表示正温度系数热敏电阻器,或者用字母‘F’表示负温度系数热敏电阻器3,用途或特征,用一位数字(0-9)表示‘1’表示普通用途;
‘2’表示稳压用途(负温度系数热敏电阻器);
‘3’表示微波测量用途(负温度系数热敏电阻器);
‘4’表示旁热式(负温度系数热敏电阻器);
‘5’表示测温用途;
‘6’表示控温用途;
‘7’表示消磁用途(正温度系数热敏电阻器);
‘8’表示线性型(负温度系数热敏电阻器);
‘9’表示恒温型(正温度系数热敏电阻器;
‘0’表示特殊型(负温度系数热敏电阻器)。 4,序号

1,用字母‘M’表示 敏感元件。

2,用字母‘Z’表示正温度系数热敏电阻器,或者用字母‘F’表示负温度系数热敏电阻器

3,用途或特征,用一位数字(0-9)表示

‘1’表示普通用途;

‘2’表示稳压用途(负温度系数热敏电阻器);

‘3’表示微波测量用途(负温度系数热敏电阻器);

‘4’表示旁热式(负温度系数热敏电阻器);

‘5’表示测温用途;

‘6’表示控温用途;

‘7’表示消磁用途(正温度系数热敏电阻器);

‘8’表示线性型(负温度系数热敏电阻器);

‘9’表示恒温型(正温度系数热敏电阻器;

‘0’表示特殊型(负温度系数热敏电阻器)。

了解热敏电阻原理,是应用好热敏电阻的前提。热敏电阻是对温度敏感的半导体元件,主要特征是随着外界环境温度的变化,其阻值会相应发生较大改变。

电阻值对温度的依赖关系称为阻温特性。热敏电阻根据温度系数分为两类:正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。由于特性上的区别,应用场合互不相同。

正温度系数热敏电阻简称PTC(是Positive Temperature Coefficient 的缩写),超过一定的温度(居里温度---居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。

这时的磁敏感度约为10的负6次方。)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。其原理是在陶瓷材料中引入微量稀土元素,如La、Nb等,可使其电阻率下降到10Ωcm以下,成为良好的半导体陶瓷材料。这种材料具有很大的正电阻温度系数,在居里温度以上几十度的温度范围内,其电阻率可增大4~10个数量级,即产生所谓PTC效应。

目前大量被使用的PTC热敏电阻种类: 恒温加热用PTC热敏电阻;  低电压加热用PTC热敏电阻; 空气加热用热敏电阻;  

过电流保护用PTC热敏电阻;   过热保护用PTC热敏电阻;  温度传感用PTC热敏电阻;   延时启动用PTC热敏电阻;

负温度系数热敏电阻简称NTC(是Negative Temperature Coefficient 的缩写),它的阻值是随着温度的升高而下降的。主要是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的。

这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。 NTC热敏电阻器温度系数-2%~-65%, 可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

NTC热敏电阻器参数介绍:
标称阻值
标称阻值是NTC热敏电阻器设计的电阻值,常在热敏电阻器表面标出。标称阻值是指在基准温度为25℃时零功率阻值,因此又被称为电阻值R25。
额定功率
额定功率是指热敏电阻器在环境温度25℃、相对温度为45%~80%及大气压力为087~107Pa的大气条件下,长期连续负荷所允许的耗散功率。
B值范围
B值范围(K)是负温度系数热敏电阻器的热敏指数,反映了两个温度之间的电阻变化。它被定义为两个温度下零功率电阻值的自然对数之差与这个温度倒数之差的比值。B值可用下述公式计算,即式中,R1、R2分别是绝对温度T1、T2时的电阻值(Ω)。
零功率电阻值
在规定温度下测量热敏电阻器的电阻值,当由于电阻器内部发热引起的电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时测得的电阻值。
耗散系数δ(mW/℃)
耗散系数是指热敏电阻器消耗的功率与环境温度变化之比,即
式中,W是热敏电阻消耗的功率(mW);T是热平衡时的温度(℃);T0是周围环境温度(℃);I是在温度为T时通过热敏电阻器的电流(A);R是在温度为T时热敏电阻器的电阻值(Ω)。
时间常数τ(s)
时间常数τ(s)指的是热敏电阻器在零功率状态下,当环境温度由一个特定温度向另一个特定温度突变时,热敏电阻器阻值变化632%所需的时间。
电阻温度系数
电阻温度系数是指环境温度变化1℃时热敏电阻器电阻值的相对变化量。知道某一个型号热敏电阻器的电阻温度系数后,就可以估算出热敏电阻器在相应温度下的实际电阻值。


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