什么是NTC热敏电阻?5分钟彻底搞懂NTC热敏电阻!
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本文中,小编将对NTC热敏电阻予以介绍,如果你想对它的详细情况有所认识,或者想要增进对它的了解程度,不妨请看以下内容哦。
负温度系数热敏电阻又称NTC热敏电阻,是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻。广泛用于各种电子元件中,如温度传感器、可复式保险丝及自动调节的加热器等。
NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、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。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和空穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在100~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。NTC热敏电阻器的发展经历了漫长的阶段.1834年,科学家首次发现了硫化银有负温度系数的特性.1930年,科学家发现氧化亚铜-氧化铜也具有负温度系数的性能,并将之成功地运用在航空仪器的温度补偿电路中.随后,由于晶体管技术的不断发展,热敏电阻器的研究取得重大进展.1960年研制出了NTC热敏电阻器。
长寿命NTC热敏电阻,是对NTC热敏电阻认识的提升,强调电阻寿命的重要性。NTC热敏电阻最重要的是寿命,在经得起各种高精度、高灵敏度、高可靠、超高温、高压力考验后,它仍很长时间稳定工作。
寿命是NTC热敏电阻的一个重要性能,与精度、灵敏度等其他参数存在辩证关系。一个NTC电阻产品,必须首先长寿命,才能保证其他性能的发挥;而其他性能的优秀,依赖到生产工艺达到一定技术水平,这让NTC的长寿命变成可能。
很多高科技电子产品,在超高温、超高压及其他恶劣条件下,需要热敏电阻发挥稳定的控温、测温功能,多数厂家一味追求NTC热敏电阻的精度、灵敏度、漂移值等常规性能的稳定发挥,忽视了电阻的寿命,导致因NTC无法长时间工作而影响电子产品的使用。如此一来,所有的精度、灵敏度、耐高温等等,都变得没有意义。
与半导体集成温度传感器相比,NTC热敏电阻具有测温范围宽、使用方便、价格低廉等特点;与铂热电阻或热电偶相比,NTC热敏电阻具有灵敏度高、电路简单、价格低廉的特点。
热敏电阻的温度测量范围可达-100℃~500℃,其灵敏度可达-44000ppm/℃(25℃时),其实际使用尺寸十分灵活,可小至0.01英寸或更小的直径,最大几乎没有限制。额定室温电阻取决于其半导体材料、大小、形状以及电极的接触面积,厚而窄的热敏电阻具有相对较高的阻值,而形状薄而宽的则具有较低的阻值。
由于用作温度传感器时,通常需要较好的线性度。但热敏电阻的阻值与温度之间呈指数关系变化,在较大温度范围内,阻值与温度的关系具有比较严重的非线性。此时,进行非线性较正会取得较好的效果。
通常采用的NTC热敏电阻非线性校正的方式是采用一个温度系数较小的固定电阻与NTC热敏电阻并联,这种方法简单易用且校正效果较好,它具有将NTC热敏电阻曲线冷端向下拉的作用。
热敏电阻本身的温度特性曲线及并联电阻进行校正后的温度特性曲线。两个电阻并联时,较低电阻值的作用更大,在冷端(接近T1)热敏电阻值阻值较高,并联固定电阻起主要作用,热敏电阻自身较陡峭的阻值变化(大温度系数)由于固定电阻的作用而变得相对平坦;而热端(接近T4),热敏电阻相对于固定电阻阻值较低,因此热敏电阻的阻值变化作用明显。
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