何為NTC熱敏電阻?NTC熱敏電阻選擇注意事項(xiàng)有哪些?

一直以來，NTC熱敏電阻都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)鞱TC熱敏電阻的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。

一、NTC熱敏電阻

NTC(NegaTIve Temperature Coeff1Cient)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：

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N1C熱敏電阻器.NTC熱敏電阻器廣泛用于測溫、控溫、溫度補(bǔ)償?shù)确矫?下面介紹一個(gè)溫度測量的應(yīng)用實(shí)例，NTC熱敏電阻測溫用原理如圖4所示.

它的測量范圍一般為-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量.

二、選擇NTC熱敏電阻需注意哪些事項(xiàng)?

NTC熱敏電阻的選型要考慮以下幾個(gè)要點(diǎn)：

1、最大額定電壓和濾波電容值

濾波電容的大小決定了應(yīng)該選用多大尺寸的NTC。對(duì)于某個(gè)尺寸的NTC熱敏電阻來說，允許接入的濾波電容的大小是有嚴(yán)格要求的，這個(gè)值也與最大額定電壓有關(guān)。在電源應(yīng)用中，開機(jī)浪涌是因?yàn)殡娙莩潆姰a(chǎn)生的，因此通常用給定電壓值下的允許接入的電容量來評(píng)估NTC熱敏電阻承受浪涌電流的能力。對(duì)于某一個(gè)具體的NTC熱敏電阻來說，所能承受的最大能量已經(jīng)確定了，根據(jù)一階電路中電阻的能量消耗公式E=1/2×CV2可以看出，其允許的接入的電容值與額定電壓的平方成反比。簡單來說，就是輸入電壓越大，允許接入的最大電容值就越小，反之亦然。

NTC熱敏電阻產(chǎn)品的規(guī)范一般定義了在220Vac下允許接入的最大電容值。假設(shè)某應(yīng)用條件最大額定電壓是420Vac，濾波電容值為200μF，根據(jù)上述能量公式可以折算出在220Vac下的等效電容值應(yīng)為200×4202/2202=729μF，這樣在選型時(shí)就必須選擇220Vac下允許接入電容值大于729μF的型號(hào)。

電子產(chǎn)品允許的最大啟動(dòng)電流值決定了NTC熱敏電阻的阻值。假設(shè)電源額定輸入為220Vac，內(nèi)阻為1Ω，允許的最大啟動(dòng)電流為60A，那么選取的NTC在初始狀態(tài)下的最小阻值為Rmin=(220×1.414/60)-1=4.2(Ω)。至此，滿足條件的NTC熱敏電阻一般會(huì)有一個(gè)或多個(gè)，此時(shí)再按下面的方法進(jìn)行選擇。

產(chǎn)品正常工作時(shí)，長期加載在NTC熱敏電阻上的電流應(yīng)不大于規(guī)格書規(guī)定的電流。根據(jù)這個(gè)原則可以從阻值大于4.2Ω的多個(gè)電阻中挑選出一個(gè)適合的阻值。當(dāng)然這指的是在常溫情況下。如果工作的環(huán)境溫度不是常溫，就需要按下文提到的原則來進(jìn)行NTC熱敏電阻的降額設(shè)計(jì)。

2、NTC熱敏電阻的工作環(huán)境

由于NTC熱敏電阻受環(huán)境溫度影響較大，一般在產(chǎn)品規(guī)格書中只給出常溫下(25℃)的阻值，若產(chǎn)品應(yīng)用條件不是在常溫下，或因產(chǎn)品本身設(shè)計(jì)或結(jié)構(gòu)的原因，導(dǎo)致NTC熱敏電阻周圍環(huán)境溫度不是常溫的時(shí)候，必須先計(jì)算出NTC在初始狀態(tài)下的阻值才能進(jìn)行以上步驟的選擇。

當(dāng)環(huán)境溫度過高或過低時(shí)，必須根據(jù)廠家提供的降功耗曲線進(jìn)行降額設(shè)計(jì)。將功耗曲線一般有兩種形式。

事實(shí)上，不少生產(chǎn)廠家都對(duì)自己的產(chǎn)品定義了環(huán)境溫度類別，在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)盡量使NTC熱敏電阻工作的環(huán)境溫度不超出廠家規(guī)定的上/下限溫度。同時(shí)，應(yīng)注意不要使其工作在潮濕的環(huán)境中，因?yàn)檫^于潮濕的環(huán)境會(huì)加速NTC熱敏電阻的老化。

以上就是小編這次想要和大家分享的有關(guān)NTC熱敏電阻的內(nèi)容，希望大家對(duì)本次分享的內(nèi)容已經(jīng)具有一定的了解。如果您想要看不同類別的文章，可以在網(wǎng)頁頂部選擇相應(yīng)的頻道哦。