热敏电阻_热敏电阻工作原理
热敏电阻的类型和工作原理
![热敏电阻的类型和工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/705d2d384b7302768e9951e79b89680203d86b8e.png)
热敏电阻的类型和工作原理热敏电阻是一种特殊的电阻,其电阻值随温度的变化而变化。
通常分为两种类型:正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。
1. 正温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻,简称为PTC,是指当温度升高时,电阻值也随之升高的一类热敏电阻。
PTC 热敏电阻的材料广泛应用于许多不同的领域,如汽车电子、工业自动化、家电、电信、医疗器械等。
常见的 PTC 材料有:铂、镍、氧化物等。
常见的 NTC 材料有:氧化锌、硅酸铁、铬酸镁等。
热敏电阻的工作原理基本上是根据温度的变化影响材料的电阻值。
当温度升高时,电子的热运动会增强导致原子晶格的振动量增加,进而导致材料电阻值增大;相反,当温度降低时,电子的热运动会减少,导致原子晶格的振动量也减少而电阻值随之减小。
热敏电阻的电阻值与温度之间的关系可以通过热敏电阻的温度系数表达。
正温度系数热敏电阻的温度系数大约在 0.03%~0.06% / ℃ 之间。
总体来讲,热敏电阻的温度系数越大,其变化率越快,对于环境温度的变化反应越灵敏。
通常选用的热敏电阻的温度系数都是比较大的。
三、热敏电阻的应用热敏电阻的应用非常广泛,其主要应用领域包括:电力、家用电器、汽车、航空、航天、医疗器械、工业自动化、通信等各个领域。
1. 温度测量:在许多场合下,需要测量环境的温度,这时可以采用热敏电阻来测量。
3. 温度补偿:在一些设备中,需要对环境温度进行补偿,热敏电阻也可以用来进行温度补偿。
热敏电阻的应用非常广泛,以其准确性、可靠性和经济性而受到各个领域的重视。
四、热敏电阻的优点1. 灵敏度高:热敏电阻能够通过改变电阻值来反应温度的变化,对环境温度的变化非常敏感且变化率快,因此在环境变化迅速的场合应用非常广泛。
2. 高精度:热敏电阻具有较高的温度测量精度,可以测量精度高达±0.5°C。
3. 经济实用:热敏电阻的成本相比其他传感器较为低廉,适用于大规模应用,经济实用。
热敏电阻的工作原理
![热敏电阻的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/0f9d3f3b1611cc7931b765ce050876323112749c.png)
热敏电阻的工作原理热敏电阻是一种基于温度变化而改变电阻值的电子元件。
它广泛应用于温度测量、温度补偿、温度控制等领域。
热敏电阻的工作原理可以通过热敏效应和材料特性来解释。
热敏效应是指材料在温度变化下电阻值发生变化的现象。
根据热敏效应的不同,热敏电阻分为正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)两种类型。
1. 正温度系数(PTC)热敏电阻工作原理:PTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加。
这是因为PTC材料的电导率随温度升高而减小,导致电阻值增加。
这种材料通常是由具有高电阻性的半导体材料制成。
当温度升高时,半导体内的载流子浓度减小,电导率降低,导致电阻值增加。
2. 负温度系数(NTC)热敏电阻工作原理:NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小。
这是因为NTC材料的电导率随温度升高而增加,导致电阻值减小。
这种材料通常是由具有良好导电性的金属氧化物制成。
当温度升高时,金属氧化物内的载流子浓度增加,电导率增加,导致电阻值减小。
热敏电阻的工作原理可以通过材料的温度系数来解释。
温度系数是指单位温度变化下电阻值的变化率。
对于PTC热敏电阻,温度系数通常是正值,表示电阻值随温度的升高而增加。
对于NTC热敏电阻,温度系数通常是负值,表示电阻值随温度的升高而减小。
热敏电阻的工作原理还与其材料的选择和制备工艺有关。
不同的材料具有不同的温度响应特性和温度范围。
常见的热敏电阻材料包括氧化锌、氧化镍、氧化铁等。
制备工艺的优化可以改善热敏电阻的灵敏度和稳定性。
总结起来,热敏电阻的工作原理是基于热敏效应和材料特性的。
通过选择合适的材料和制备工艺,可以实现对温度变化的敏感性和稳定性要求。
这使得热敏电阻在温度测量和控制领域具有重要的应用价值。
热敏电阻的工作原理及作用
![热敏电阻的工作原理及作用](https://img.taocdn.com/s3/m/74be67c1988fcc22bcd126fff705cc1755275f96.png)
热敏电阻的工作原理及作用
热敏电阻(简称RTD)是一种以温度为被测参量的电子元件,它的工作原理是采用热
传导的原理,通过电子元件的变化来检测温度变化。
热敏电阻不仅具有温度传感和检测、
测量和控制的功能,而且还具有良好的耐用性、使用寿命长、能够把温度变化转化为电信号,优越的抗干扰能力等。
1、温度检测。
热敐电阻主要用作温度检测,充分利用电子元件的电压或电流的变化
来检测温度变化。
它可以直接转化成温度信号,准确、稳定地测量温度,用于工业温控系
统的监控和控制。
2、抗干扰能力。
与普通温度传感器相比,热敏电阻具有更好的抗干扰能力,可以有
效抑制外界干扰因素,准确可靠地测量温度。
3、取样系统。
热敏电阻可以作为取样系统的一部分,此时它可以检测工作过程中的
温度变化,准确可靠地检测温度。
4、测量电流。
热敏电阻可以作为电路中测量电流的校准元件,用来检测电流的场强,灵敏度高,准确度高,测量准确性好。
5、环境控制。
热敏电阻可以用于监测和调节环境温度,使它们保持在所需的范围内。
热敏电阻已经用于化工、机械、建筑物空调、污水处理、矿业、食品等诸多行业的温
度控制,在工业自动化控制和电路调整中发挥着重要作用。
热敏电阻系统工作原理
![热敏电阻系统工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/6126626d657d27284b73f242336c1eb91a3733a1.png)
热敏电阻系统工作原理
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电子元件。
其工作原理可以概括如下:
1. 热敏电阻由具有特殊热敏材料制成,热敏材料的电阻值随温度的变化而变化。
通常情况下,热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降,但不同型号的热敏电阻其电阻特性可能会有所不同。
2. 当将电流通过热敏电阻时,电流将产生热量。
这是因为电流通过热敏电阻时会经过阻抗,阻抗会产生一定的功耗,这部分功耗将转化为热能。
3. 热敏电阻的热敏特性使其能够快速地感知温度的变化。
当周围环境的温度发生变化时,热敏电阻会迅速感应到这种变化,并改变其电阻值。
4. 当热敏电阻的电阻值发生变化时,这种变化可以通过外部电路进行检测和测量。
常见的方法是将热敏电阻与一个电阻成正比的电路连接,然后测量整个电路的电阻值变化。
5. 将热敏电阻与其他电子元件组合使用,可以实现温度测量、温度控制等应用。
例如,将热敏电阻与一个电压调节器相连,可以实现电压随温度变化而调节的功能。
总之,热敏电阻通过感知和响应温度变化,实现了温度测量和温度控制的功能。
根据热敏电阻材料的不同,其工作原理和性能也会有所差异。
热敏电阻工作原理
![热敏电阻工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/5453c630f56527d3240c844769eae009591ba254.png)
热敏电阻工作原理引言:热敏电阻是一种特殊的电阻器件,其电阻值会随着温度的变化而变化。
它在许多应用中被广泛使用,如温度测量、温度控制和温度补偿等。
热敏电阻的工作原理基于材料在不同温度下的电阻特性变化,本文将介绍热敏电阻的工作原理及其应用。
一、热敏电阻的基本原理热敏电阻根据电阻值随温度变化规律的不同,可分为正温度系数热敏电阻(PTC热敏电阻)和负温度系数热敏电阻(NTC热敏电阻)两种类型。
1. PTC热敏电阻:PTC热敏电阻是指在一定温度范围内,其电阻值随温度的升高而增大。
这主要是由于热敏材料在高温下结构发生转变,从而导致电阻值增加。
PTC热敏电阻的温度特性曲线呈现出温度升高时电阻值急剧上升的特点。
2. NTC热敏电阻:NTC热敏电阻是指在一定温度范围内,其电阻值随温度的升高而减小。
这是因为热敏材料在高温下的电子能带结构发生变化,导致电子的活动性增加,从而使电阻值减小。
NTC热敏电阻的温度特性曲线呈现出温度升高时电阻值逐渐下降的趋势。
二、热敏电阻的结构和材料热敏电阻的结构主要包括热敏材料、电极和封装材料。
热敏材料是热敏电阻的核心部分,它决定了电阻值随温度变化的特性。
常用的热敏材料有氧化锡、氮化硅、锰铜、锰铁等。
电极用于接入电路,通常采用铜、镍、银等金属制成。
封装材料主要用于保护热敏电阻的内部结构,常见的封装材料有瓷料、塑料等。
三、热敏电阻的应用热敏电阻在许多领域中都有广泛的应用。
1. 温度测量:热敏电阻可以通过测量其电阻值的变化来间接测量温度。
例如,在温度计和温度传感器中,可以使用热敏电阻来测量物体或环境的温度。
2. 温度控制:热敏电阻可以用于温度控制系统中,如恒温器、温度控制回路等。
通过检测环境温度,并根据热敏电阻的电阻值变化来控制供电或其他设备的工作状态,以达到所需的温度控制效果。
3. 温度补偿:由于热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化,因此可以利用热敏电阻来进行温度补偿。
在一些需要精确测量的设备和系统中,通过将热敏电阻与其他温度敏感元件相结合,可以实现温度的自动补偿,提高测量的精确性和稳定性。
热敏电阻的工作原理及应用
![热敏电阻的工作原理及应用](https://img.taocdn.com/s3/m/d3fdddf81b37f111f18583d049649b6648d70982.png)
热敏电阻的工作原理及应用1. 热敏电阻的基本概念热敏电阻(Thermistor)是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器件。
它是利用了材料的热敏特性,即温度升高时,材料的电阻值会发生变化的特性。
热敏电阻通常由金属氧化物(例如氧化铁、氧化镍等)或半导体材料制成。
2. 热敏电阻的工作原理热敏电阻的工作原理基于热敏效应。
当热敏电阻处于不同温度下时,材料的电阻值会发生变化。
这是因为材料的载流子浓度和运动能力会随温度的变化而改变,进而影响材料的电阻值。
一般来说,温度升高时,材料的载流子浓度会增加,运动能力会提高,从而使电阻值减小。
反之,温度降低时,电阻值会增大。
3. 热敏电阻的分类热敏电阻可以分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)两种。
PTC热敏电阻在温度升高时其电阻值增大,而NTC热敏电阻在温度升高时其电阻值减小。
4. 热敏电阻的应用热敏电阻由于其特殊的温度特性,被广泛应用于各种领域。
4.1 温度测量与控制热敏电阻在温度测量中常用作传感器。
通过测量热敏电阻的电阻值,可以准确获取当前所测量的温度。
这种方法具有简单、实时的优势,因此在温度计、恒温器、恒温水槽等领域得到广泛应用。
4.2 温度补偿在一些电路中,温度变化会导致电路的稳定性发生变化。
为了确保电路的正常工作,可以通过热敏电阻来进行温度补偿。
通过测量环境温度,电路可以根据热敏电阻的电阻值来调整电路参数,以保持电路的稳定性。
4.3 过热保护热敏电阻的温度特性使其在过热保护方面有很好的应用。
例如在电器设备中,热敏电阻可以用来检测设备的温度,一旦温度超过设定值,热敏电阻的电阻值将发生剧烈变化,从而触发过热保护装置。
4.4 温度补偿电路热敏电阻可以用于温度补偿电路中。
通过在电路中引入热敏电阻的改变电阻值,可以根据温度变化来补偿电路的非线性特性,提高电路的性能。
5. 热敏电阻的优缺点热敏电阻作为一种温度敏感器件具有以下优点和缺点:5.1 优点•响应速度快,可以实时测量温度变化。
热敏电阻的工作原理及作用
![热敏电阻的工作原理及作用](https://img.taocdn.com/s3/m/fc3d3a6bb5daa58da0116c175f0e7cd184251833.png)
热敏电阻的工作原理及作用热敏电阻是一种基于材料对温度敏感性变化的电阻器件。
它在电子设备和工业控制系统中广泛应用,起到感应、测量和控制温度的重要作用。
本文将介绍热敏电阻的工作原理以及在不同领域中的作用。
一、热敏电阻的工作原理热敏电阻的工作原理基于材料的温度敏感性。
在热敏电阻中,材料的电阻值随温度的变化而发生改变。
常见的热敏电阻材料有铂、镍、铜等。
其中,铂是最常用的材料,其温度系数相对稳定。
当热敏电阻被加热时,材料内的自由电子运动加剧,电阻值降低。
这是因为随着温度升高,原子的振动也增强,对电子的散射作用减小,导致电阻减小。
相反,当热敏电阻被冷却时,电阻值增加。
这是因为温度下降会导致原子振动减小,对电子的散射增加,电阻值随之增加。
二、热敏电阻的作用1. 温度感应与测量热敏电阻在温度感应与测量方面具有重要作用。
通过将热敏电阻与电路连接,当电路中通过电流时,热敏电阻的电阻值随温度变化,从而可以测量出温度的变化情况。
热敏电阻可以将温度转化为电阻值,进而进行温度的准确测量。
2. 温度控制热敏电阻可以用于温度控制。
在一些需要保持稳定温度的场合,如恒温水槽、恒温器等,热敏电阻通过监测周围环境温度的变化,将信息传递给控制器,从而调整加热或冷却设备的工作状态。
通过反馈机制,热敏电阻可以精确地控制温度,保持温度稳定。
3. 火灾预警与防护热敏电阻在火灾预警与防护领域发挥重要作用。
在火灾预警系统中,热敏电阻可以检测温度的上升,并与报警器或自动喷水装置连接,及时发出警报或启动灭火装置。
同时,热敏电阻还可以用于火焰探测器,能够及时感知火焰的存在,并采取相应的措施进行防护。
4. 汽车电子控制系统在汽车电子控制系统中,热敏电阻发挥着重要的作用。
例如,引擎温度传感器利用热敏电阻来测量发动机的温度,通过反馈信息,控制引擎的工作状态,保证引擎的正常运行。
此外,热敏电阻还可以用于汽车座椅加热控制、空调系统温度控制等方面。
5. 医疗设备在医疗设备中,热敏电阻被广泛应用。
热敏电阻的作用和工作原理
![热敏电阻的作用和工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/43cb7f0c76232f60ddccda38376baf1ffd4fe351.png)
热敏电阻的作用和工作原理
热敏电阻的作用和工作原理:
①热敏电阻是一种敏感元件,其电阻值随温度变化而变化,广泛应用于温度测量、温度补偿及温度控制等众多领域;
②根据温度系数的不同,热敏电阻可分为正温度系数PTC和负温度系数NTC两大类,前者随温度升高电阻增大,后者则相反;
③PTC热敏电阻常用于过流保护、软启动及限温加热等方面,在电路过载时自动增加电阻限制电流,避免设备损坏;
④NTC热敏电阻在温度测量和补偿电路中更为常见,利用其电阻随温度升高而降低特性,实现温度信号转换为电信号输出;
⑤在汽车发动机冷却系统中,NTC热敏电阻作为温度传感器监测冷却液温度,确保发动机工作在最佳温度范围内;
⑥家用电器如空调、冰箱中也大量使用NTC热敏电阻,通过监控内部温度变化,调节压缩机工作状态,维持恒定温度;
⑦制造热敏电阻时,通常选用半导体材料,通过掺杂工艺改变材料的导电性能,使其具备所需温度系数特性;
⑧使用热敏电阻进行温度测量时,需将其置于待测环境中,通过读取电阻变化计算出相应温度值,实现间接测温;
⑨在实际应用中,为提高测量精度,常常需要对热敏电阻进行校准,建立准确的电阻-温度关系曲线作为参考依据;
⑩由于热敏电阻响应速度快,灵敏度高,因此在需要实时监测温度变化的场合表现尤为出色,如医疗设备中的体温监测;
⑪随着技术进步,热敏电阻向着小型化、集成化方向发展,出现了集成温度传感器,将信号处理功能与热敏元件结合于一体;
⑫未来,随着新材料研究深入,新型热敏材料将推动热敏电阻性能进一步提升,拓展其在更多高科技领域的应用潜力。
热敏电阻的工作原理
![热敏电阻的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/a480369fb8f3f90f76c66137ee06eff9aef8499b.png)
热敏电阻的工作原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器件,其工作原理主要是基于材料的电阻随温度的变化而变化。
下面将从材料特性、电阻值变化规律、应用领域、优缺点和发展趋势等五个方面详细介绍热敏电阻的工作原理。
一、材料特性1.1 热敏电阻的主要材料是氧化物,如氧化铁、氧化镍等。
1.2 这些材料具有负温度系数特性,即随温度升高,电阻值减小;温度降低,电阻值增大。
1.3 材料的电阻值变化与温度变化呈指数关系,这也是热敏电阻的特点之一。
二、电阻值变化规律2.1 热敏电阻的电阻值变化规律可以用一个简单的公式来描述:R = R0 *e^(B*(1/T-1/T0)),其中R为电阻值,R0为参考温度下的电阻值,B为材料常数,T 为当前温度,T0为参考温度。
2.2 该公式表明热敏电阻的电阻值变化与温度呈指数关系,且不同材料的B值不同,因此不同材料的热敏电阻具有不同的温度响应特性。
2.3 通过测量热敏电阻的电阻值变化,可以准确地反映出环境温度的变化情况,因此在温度测量和控制领域有广泛的应用。
三、应用领域3.1 热敏电阻广泛应用于温度传感器、恒温器、温控器等领域。
3.2 在汽车电子领域,热敏电阻被用于发动机温度测量和控制。
3.3 在医疗设备中,热敏电阻可用于体温测量和控制,确保患者的安全。
四、优缺点4.1 优点:热敏电阻响应速度快,测量精度高,可靠性强。
4.2 缺点:受环境温度影响大,需要进行温度补偿;温度范围有限,不适合于极端温度环境。
4.3 随着材料科学的发展,热敏电阻的优缺点将逐渐得到优化和改善。
五、发展趋势5.1 随着智能化技术的发展,热敏电阻将在智能家居、智能医疗等领域得到更广泛的应用。
5.2 新型材料的研发将推动热敏电阻的性能提升,如提高温度响应速度、扩大温度范围等。
5.3 热敏电阻将与其他传感器技术结合,实现更多功能,为人们的生活带来更多便利。
总结:热敏电阻作为一种温度敏感的电阻器件,在温度测量和控制领域有着广泛的应用。
热敏电阻作用及原理
![热敏电阻作用及原理](https://img.taocdn.com/s3/m/b07f635dfd4ffe4733687e21af45b307e871f906.png)
热敏电阻作用及原理热敏电阻的工作原理是通过感应器来调整温度、电压、时间延时及电路保护等。
一:热敏电阻简介热敏电阻器是一种随温度而变化的传感电阻。
根据温度系数的差异,可将其划分为正、负两种温度系数热敏电阻类型。
随着温度的增加,正温度系数热敏电阻器的电阻值逐渐增加,随着温度的增加,负温度系数热敏电阻器的电阻值也随之下降。
热敏电阻器在很长一段时间内不工作;热敏电阻在室温、电流在c区域时,其热辐射功率与加热功率相近,所以有可能工作或不工作。
当周围环境温度相同时,热敏电阻工作时间随电流的增大而迅速减小;热敏电阻器工作时间短,工作电流低。
二:热敏电阻分类热敏电阻根据热敏材料的不同,可以分为半导体热敏电阻、金属热敏电阻和合金热敏电阻,具体的区别和作用如下:半导体热敏电阻:半导体材料制作而成的热敏电阻有很高的电阻温因数和很高的电阻率,并且用这种材料制作的感应器的灵敏度也很高。
根据电阻的温度系数,可以将其划分为负电阻温度系数材料和正电阻温度因子材料,在一定的温度范围内,其负阻值可以达到-6*10-2/℃,而正电阻温度系数材料a可以达到-60*10-2/℃。
金属热敏电阻:金属材质制作而成的热敏电阻广泛用于热电阻测温、限流器和自动恒温加热元件。
例如铂电阻、镍电阻、铜电阻等。
在不同的介质中,铂温度传感器显示了高准确度和高稳定性。
然而,铂类化合物的普遍使用受限于其稀少和昂贵的价格。
铜制温度计价格低廉,但长时间在腐蚀性介质中,其静态性能和电阻值会有很大的差异。
合金热敏电阻:合金热敏电阻的电阻率高,对温度变化也比较敏感,是制作热敏元件的理想材料常用作温度敏感元件,同时还具有较低的应变敏感系数以及在工作温度范围内的加热与冷却过程中,应对电阻温度的曲线有着较好的重复性。
所以说根据不同材质制作而成的热敏电阻是通过感应器来调整温度、电压、时间延时及电路保护等作用。
什么是ptc热敏电阻 热敏电阻原理
![什么是ptc热敏电阻 热敏电阻原理](https://img.taocdn.com/s3/m/f90cabd233d4b14e85246881.png)
什么是ptc热敏电阻热敏电阻原理2009年10月22日星期四 01:48什么是ptc热敏电阻PTC是一种半导体发热陶瓷,当外界温度降低,PTC的电阻值随之减小,发热量反而会相应增加。
PTC的工作原理PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)是一种具温度敏感性的半导体电阻,一旦超过一定的温度(居里温度) 时,它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高.PTC热敏电阻本体温度的变化可以由流过PTC热敏电阻的电流来获得,也可以由外界输入热量或者这二者的叠加来获得. 陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体,而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基, 掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的,具有较低的电阻及半导特性.通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的:在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代,因而得到了一定数量产生导电性的自由电子.对于PTC热敏电阻效应,也就是电阻值阶跃增高的原因,在于材料组织是由许多小的微晶构成的 , 在晶粒的界面上,即所谓的晶粒边界(晶界)上形成势垒,阻碍电子越界进入到相邻区域中去, 因此而产生高的电阻.这种效应在温度低时被抵消:在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动.而这种效应在高温时,介电常数和极化强度大幅度地降低, 导致势垒及电阻大幅度地增高,呈现出强烈的PTC效应.PTC热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件.PTC热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,利用的原理是温度引起电阻变化.若电子和空穴的浓度分别为n、p,迁移率分别为μn、μp,则半导体的电导为:σ=q(nμn+pμp)因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数,所以电导是温度的函数,因此可由测量电导而推算出温度的高低,并能做出电阻-温度特性曲线.这就是半导体热敏电阻的工作原理.热敏电阻包括正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)热敏电阻,以及临界温度热敏电阻(CTR).它们的电阻-温度特性如图1所示.PTC热敏电阻的主要特点是:①灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化;②工作温度范围宽,常温器件适用于- 55℃~315℃,高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃),低温器件适用于-273℃~55℃;③体积小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;④使用方便,电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择;⑤易加工成复杂的形状,可大批量生产;⑥稳定性好、过载能力强.PTC热敏电阻PTC(Positive Temperature Coeff1Cient)是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料,可专门用作恒定温度传感器.该材料是以BaTiO3或 SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体,其中掺入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物进行原子价控制而使之半导化,常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导(体)瓷;同时还添加增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物,采用一般陶瓷工艺成形、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化,从而得到正特性的PTC热敏电阻材料.其温度系数及居里点温度随组分及烧结条件(尤其是冷却温度)不同而变化.PTC热敏电阻于1950年出现,随后1954年出现了以钛酸钡为主要材料的PTC热敏电阻.PTC热敏电阻在工业上可用作温度的测量与控制,也用于汽车某部位的温度检测与调节,还大量用于民用设备,如控制瞬间开水器的水温、空调器与冷库的温度,利用本身加热作气体分析和风速机等方面.下面简介一例对加热器、马达、变压器、大功率晶体管等电器的加热和过热保护方面的应用。
热敏电阻 原理
![热敏电阻 原理](https://img.taocdn.com/s3/m/6ac4a460ac02de80d4d8d15abe23482fb4da02ef.png)
热敏电阻原理热敏电阻是一种电阻器,具有随温度变化而产生电阻变化的特性。
热敏电阻的原理是基于材料的温度系数,当材料的温度发生变化时,电阻随之改变。
热敏电阻的材料种类较多,如金属、半导体、陶瓷等,其中以半导体和陶瓷的应用较广泛。
热敏电阻的工作原理可以从以下三个方面进行解释:1. 材料电阻随温度变化材料的电阻随温度变化的规律可以用下式表示:R(T) = R0(1 + αT),其中R(T)为温度为T时的电阻值,R0为温度为0℃时的电阻值,α为温度系数。
当温度上升时,材料的电阻值也随之上升,当温度下降时,电阻值也会下降。
不同种类的材料具有不同的温度系数,因此热敏电阻的类型也不同。
2. 电路中施加电压热敏电阻的电路中一般需要施加一定的电压,使其能够在电路中起作用。
当电压施加到热敏电阻上时,电阻会发生变化,因为电流通过电阻时会产生热量,这导致了材料温度的变化,从而导致电阻值的变化。
3. 应用场景由于热敏电阻的电阻随温度变化而变化的特性,使得其广泛应用于温度测量领域,例如温度传感器、恒温控制系统等应用。
热敏电阻的工作原理非常简单,但其精度和灵敏度都非常高,能够满足各种精度要求的温度测量任务。
总之,热敏电阻的工作原理是基于材料的温度系数,随着温度的变化而产生电阻变化。
由于其简单、精准的特性,热敏电阻被广泛应用于温度检测、恒温控制以及其他各种温度测量领域。
除了热敏电阻的应用于温度测量领域以外,热敏电阻还有其他一些应用。
例如,在汽车电子系统中,热敏电阻被用于测量空气温度和水温,以保证汽车发动机的正常运行。
在医疗设备中,热敏电阻被用于实现体温测量。
在家用电器中,热敏电阻被用于制作温控电路,以保证电器的安全使用。
另外,热敏电阻除了用于温度测量以外,还可以用于制作温度自动控制系统。
例如,在恒温控制系统中,热敏电阻被用于测量室温,并根据所设定的目标温度来自动调整加热或制冷设备的运行,从而保持室内恒温,提高生活舒适度。
在使用热敏电阻时,需要注意的是,由于温度系数与温度有关,因此需要根据不同的应用选择不同的材料和电路设计。
热敏电阻的工作原理
![热敏电阻的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/59ed157f5627a5e9856a561252d380eb629423b0.png)
热敏电阻的工作原理热敏电阻是一种基于温度变化而产生电阻变化的电子元件。
它的工作原理可以通过热敏效应来解释,主要包括正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)两种类型。
1. 正温度系数(PTC)热敏电阻:PTC热敏电阻的电阻值随着温度的升高而增加。
这是由于PTC材料在温度升高时,其中的半导体材料的能带结构发生变化,导致电子在材料中的迁移减少,电阻值增加。
PTC热敏电阻通常由氧化物材料制成,如锡酸锌(ZnSnO3)或锡酸铅(PbSnO3)。
2. 负温度系数(NTC)热敏电阻:NTC热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小。
这是由于NTC材料中的导电粒子数目随着温度升高而增加,导致电子在材料中的迁移增加,电阻值减小。
NTC 热敏电阻通常由金属氧化物材料制成,如氧化镍(NiO)或氧化锰(MnO2)。
热敏电阻的工作原理可以通过以下步骤来解释其在电路中的应用:1. 温度变化:当环境温度发生变化时,热敏电阻所处的环境温度也会相应变化。
2. 电阻变化:根据热敏电阻的类型(PTC或NTC),其电阻值会随着温度的变化而增加或减小。
3. 电流变化:将热敏电阻连接到电路中,当电阻值发生变化时,电路中的电流也会相应变化。
4. 温度检测和控制:通过测量电路中的电流变化,可以间接地推断环境温度的变化。
这种温度检测和控制可以应用于各种领域,如温度传感器、温度控制器、温度补偿等。
例如,在温度传感器中,将热敏电阻连接到一个电路中,并通过测量电路中的电流变化来计算环境温度。
当温度升高时,PTC热敏电阻的电阻值增加,导致电路中的电流减小。
相反,当温度升高时,NTC热敏电阻的电阻值减小,导致电路中的电流增加。
通过测量电流的变化,可以得到温度的信息。
总结起来,热敏电阻的工作原理是基于温度变化引起的电阻变化。
通过测量电路中的电流变化,可以间接地推断环境温度的变化。
这种原理使得热敏电阻在温度传感器和温度控制器等应用中得到广泛应用。
热敏电阻的工作原理
![热敏电阻的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/34ae693d17fc700abb68a98271fe910ef12dae85.png)
热敏电阻的工作原理热敏电阻是一种能够随着温度变化而改变电阻值的电子元件。
它在许多电子设备中被广泛使用,如温度传感器、电子恒温器等。
本文将详细解释热敏电阻的工作原理,并分点列出其特点和应用领域。
第一部分:热敏电阻的工作原理1. 热敏电阻的基本结构:热敏电阻由诸如锂、锰、铜、镍等多种材料制成,通常呈薄片、圆片或螺旋状。
它是由两个电极引出的电子元件。
2. 材料的特性:热敏电阻的工作原理依赖于其材料的特性。
这些材料对于温度的变化非常敏感,温度升高时电阻值下降,温度降低时电阻值增加。
3. 电阻和温度关系:热敏电阻的电阻值和温度之间存在着一定的关系。
它们可以通过一个称为热敏系数的参数来表示。
热敏系数越大,电阻值随温度的变化就越敏感。
4. 工作原理:当热敏电阻与电路连接之后,电流将通过电阻,产生一定的功率。
当温度升高时,电阻值下降,导致电流增大;反之,当温度降低时,电阻值增加,电流减小。
5. 温度的测量:利用热敏电阻的工作原理,可以将其用作温度传感器。
通过测量电阻值的变化,可以推算出温度的变化。
第二部分:热敏电阻的特点1. 灵敏度高:热敏电阻对温度的变化非常敏感,能够快速而准确地反应温度变化。
2. 响应速度快:由于热敏电阻本身的结构和材料特性,其响应速度非常快,适用于需要实时反馈的应用。
3. 抗干扰能力强:热敏电阻对外界的干扰信号具有较强的抵抗能力,可以有效地消除干扰给电路带来的影响。
4. 温度范围广:热敏电阻可以适应广泛的温度范围,从低温到高温都可以使用。
5. 成本低廉:相比于其他温度传感器,热敏电阻的成本较低,可在大规模生产中得到广泛应用。
第三部分:热敏电阻的应用领域1. 温度控制与监测:热敏电阻广泛应用于温度控制和监测系统中,如家用电器、汽车电子、空调系统等。
2. 热敏电路保护:热敏电阻可用于电路中的过热保护,当电路中出现过高温度时,热敏电阻将改变其电阻值,从而触发保护机制,保护电路的正常运行。
3. 医疗设备:热敏电阻被用作医疗设备中的温度传感器,如体温计、血压计等。
NTC热敏电阻原理及应用详解
![NTC热敏电阻原理及应用详解](https://img.taocdn.com/s3/m/78d5fc9227fff705cc1755270722192e4436586b.png)
NTC热敏电阻原理及应用详解NTC热敏电阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor)是一种温度敏感的电阻器件,其电阻随温度的升高而减小。
NTC热敏电阻的工作原理是基于热效应,具有很高的温度灵敏度和响应速度,广泛应用于自动控制系统、温度补偿、温度测量等领域。
本文将详细介绍NTC热敏电阻的原理和应用。
一、NTC热敏电阻的原理1.热敏元件:NTC热敏电阻的核心是热敏元件,一般采用氧化物陶瓷材料制成。
热敏元件的阻值与温度成负相关,随着温度的升高,阻值不断下降。
这是因为在高温条件下,热敏元件中的材料电阻率随着温度的升高而下降。
2. 温度响应曲线:NTC热敏电阻的温度响应曲线可以近似为指数关系。
通常情况下,热敏电阻的温度-电阻特性曲线可以通过非线性指数方程来描述,如Steinhart-Hart方程。
该方程表示了电阻值与绝对温度之间的关系,用于温度的测量和校准。
3.工作原理:NTC热敏电阻的工作原理是利用热敏元件的温度敏感特性来实现温度的测量和控制。
当温度发生变化时,热敏元件的阻值也发生相应的变化,通过测量热敏电阻的阻值变化可以得知温度的变化情况。
二、NTC热敏电阻的应用1.温度测量:NTC热敏电阻广泛应用于温度测量领域。
在温度传感器中,将NTC热敏电阻作为感测元件,通过测量其阻值的变化来确定温度的变化。
由于NTC热敏电阻具有高灵敏度和稳定性,因此在工业自动控制系统、气象设备、炉温测量等领域得到广泛应用。
2.温度补偿:在一些电子器件和电路中,温度的变化会对其正常工作产生影响,例如晶体管、集成电路等。
通过将NTC热敏电阻放入电路中作为温度传感器,可以实时监测电路的温度,并通过控制电路来补偿温度的变化,以确保电路的稳定性和可靠性。
3.温度控制:在一些需要控制温度的设备中,NTC热敏电阻可以作为温度控制的元件。
通过测量NTC热敏电阻的阻值变化,控制设备的加热或制冷系统,来实现温度的调节和控制。
热敏电阻的工作原理
![热敏电阻的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/947867e0ac51f01dc281e53a580216fc700a5306.png)
热敏电阻的工作原理
热敏电阻(Thermistor)是一种根据温度变化而改变电阻值的电阻器件。
它利用半导体材料的温度特性,通过改变材料的电阻来实现温度的测量和控制。
热敏电阻的工作原理如下:
热敏电阻一般由氧化物陶瓷材料制成,如氧化铁、氧化铜、氧化镍等。
这些材料具有负温度系数(Negative Temperature Coefficient,NTC)或正温度系数(Positive Temperature Coefficient,PTC)的特性。
1. NTC热敏电阻:当温度升高时,NTC热敏电阻的电阻值减小。
这是因为随着温度升高,材料中的载流子(电荷)增多,从而导致电阻减小。
NTC热敏电阻的电阻-温度关系为负温度系数。
2. PTC热敏电阻:当温度升高时,PTC热敏电阻的电阻值增加。
这是因为随着温度升高,材料中的载流子浓度下降,导致电阻增加。
PTC 热敏电阻的电阻-温度关系为正温度系数。
热敏电阻常用于温度测量和温度控制应用。
通过接入电路中,可以通过测量电阻值的变化来确定环境的温度。
一般情况下,热敏电阻与其
他电子元件(如电流源、电压源、运算放大器等)组成一个电路,用于实现温度的检测和反馈控制。
需要注意的是,热敏电阻的温度-电阻特性通常是非线性的,其电阻-温度曲线可能与不同型号的热敏电阻和温度范围有关。
为了准确测量和控制温度,可能需要使用特定的电阻-温度曲线校准表或通过计算和插值来确定温度值。
热敏电阻的工作原理
![热敏电阻的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/d74d1db29f3143323968011ca300a6c30c22f1d1.png)
热敏电阻的工作原理热敏电阻是一种基于温度变化而改变电阻值的传感器。
它的工作原理是基于材料的温度对电阻值的影响。
当温度发生变化时,热敏电阻的电阻值也会发生相应的变化。
热敏电阻的工作原理可以分为两种类型:正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)。
1. 正温度系数热敏电阻(PTC):正温度系数热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加。
这是因为在PTC材料中,当温度升高时,材料内部的电荷载流子会增加,导致电阻值的增加。
这种特性使得PTC热敏电阻在过热保护、温度补偿和电流限制等应用中非常实用。
2. 负温度系数热敏电阻(NTC):负温度系数热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小。
这是因为在NTC材料中,当温度升高时,材料内部的电荷载流子会减少,导致电阻值的减小。
这种特性使得NTC热敏电阻在温度测量和温度控制等应用中非常实用。
无论是PTC还是NTC热敏电阻,其工作原理都基于材料内部的电荷载流子数量的变化。
这些载流子的变化会导致电阻值的变化,从而实现对温度变化的检测和测量。
在实际应用中,热敏电阻通常会被连接到一个电路中,以测量环境中的温度。
当温度发生变化时,热敏电阻的电阻值也会相应地发生变化,从而改变电路中的电流或者电压。
通过测量电路中的电流或者电压的变化,我们可以判断出环境的温度变化。
为了更准确地测量温度,热敏电阻通常会与一个稳定的电流源或者电压源相连接,并使用一个电压或者电流测量电路来检测电阻值的变化。
通过校准和调整电路中的参数,我们可以将电阻值的变化转化为温度的变化。
总结起来,热敏电阻的工作原理是基于材料的温度对电阻值的影响。
通过测量电阻值的变化,我们可以判断出环境的温度变化。
无论是PTC还是NTC热敏电阻,都可以在许多应用中实现温度测量、温度控制和过热保护等功能。
热敏电阻原理及设计
![热敏电阻原理及设计](https://img.taocdn.com/s3/m/c302adf01b37f111f18583d049649b6648d709e9.png)
热敏电阻原理及设计答:热敏电阻原理及设计1. 热敏电阻工作原理热敏电阻是一种由金属氧化物陶瓷材料制成的传感器,其电阻值随温度变化而变化。
在温度变化时,热敏电阻的阻值会发生变化,从而实现对温度的测量和控制。
热敏电阻通常由半导体陶瓷材料制成,其电阻值随温度升高而减小。
2. 热敏电阻材料特性热敏电阻的材料通常是具有较大电阻温度系数的金属氧化物陶瓷材料,如铜氧化物、镍氧化物等。
这些材料具有较高的热稳定性、抗氧化性和化学稳定性,能够适应各种恶劣环境。
3. 热敏电阻温度系数热敏电阻的温度系数是指热敏电阻的阻值随温度变化的速率。
热敏电阻的温度系数通常在10000-30000ppm/℃之间,即温度每升高1℃,热敏电阻的阻值会减小10000-30000ppm。
4. 热敏电阻阻值计算热敏电阻的阻值可以通过以下公式计算: Rt=R0exp[β(1/T0-1/T)] 其中,Rt是温度为T时的阻值,R0是温度为T0时的阻值,β是热敏电阻的温度系数,T和T0分别是温度和参考温度(通常为25℃)。
5. 热敏电阻设计方法热敏电阻的设计方法主要包括确定测量范围、选择合适的材料和封装形式、设计合适的电路等。
在设计时,需要考虑热敏电阻的灵敏度、线性度、响应时间、稳定性等因素,以确保其能够准确测量温度变化。
6. 热敏电阻温度测量热敏电阻可以用于测量各种温度,如空气温度、液体温度、表面温度等。
在使用时,需要将热敏电阻安装在被测物体上,并将其连接到测量仪表中。
测量仪表会根据热敏电阻的阻值变化计算出被测物体的温度。
7. 热敏电阻应用领域热敏电阻的应用领域非常广泛,如家电、汽车、工业控制等领域。
在家电领域中,热敏电阻可以用于控制空调、冰箱、微波炉等设备的温度;在汽车领域中,热敏电阻可以用于控制发动机温度、车内温度等;在工业控制领域中,热敏电阻可以用于测量各种设备的温度,以保证设备的正常运行。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
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10Ω.cm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),泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。
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(电子和孔穴)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10O~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。
NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。
PTC、NTC两种热敏电阻都可以用作温度传感,在目前的实际应用中,多采用NTC热敏电阻作为温度测量、控制的温度传感器。
NTC负温度系数热敏电阻专业术语零功率电阻值R T(Ω)R T指在规定温度T时,采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。
万联芯城作为国内优秀的电子元器件采购网,一直秉承着以良心做好良芯的服务理念,万联芯城为全国终端生产研发企业提供原装现货电子元器件产品,拥有3000平方米现代化管理仓库,所售电子元器件有IC集成电路,二三极管,电阻电容等多种类别主动及被动类元器件,可申请样片,长久合作可申请账期,万联芯城为客户提供方便快捷的一站式电子元器件配套服务,提交物料清单表,当天即可获得各种元件的优势报价,整单付款当天发货,物料供应全国,欢迎广大客户咨询合作,点击进入万联芯城电阻值和温度变化的关系式为:R T=R N expB(1T−1T N)R T:在温度T(K)时的NTC 热敏电阻阻值。
R N:在额定温度T N(K)时的NTC 热敏电阻阻值。
T:规定温度(K)。
B:NTC 热敏电阻的材料常数,又叫热敏指数。
exp:以自然数e为底的指数(e = 2.71828 …。
).该关系式是经验公式,只在额定温度T N或额定电阻阻值R N的有限范围内才具有一定的精确度,因为材料常数B本身也是温度T的函数。
额定零功率电阻值R25(Ω)根据国标规定,额定零功率电阻值是NTC 热敏电阻在基准温度25℃时测得的电阻值R25,这个电阻值就是NTC热敏电阻的标称电阻值。
通常所说NTC热敏电阻多少阻值,亦指该值。
材料常数(热敏指数B值(K)B 值被定义为:B=T1T2T2−T1lnR T1R T2R T1:温度T1(K)时的零功率电阻值。
R T2:温度T2(K)时的零功率电阻值。
T1,T2:两个被指定的温度(K)。
对于常用的NTC热敏电阻,B值范围一般在2000K~6000K之间。
零功率电阻温度系数(αT)在规定温度下,NTC热敏电阻零动功率电阻值的相对变化与引起该变化的温度变化值之比值。
αT=1RdR TdT−BT2αT:温度T(K)时的零功率电阻温度系数。
R T:温度T(K)时的零功率电阻值。
T:温度(T)。
B:材料常数。
耗散系数(δ)在规定环境温度下,NTC热敏电阻耗散系数是电阻中耗散的功率变化与电阻体相应的温度变化之比值。
δ=ΔP ΔTδ:NTC热敏电阻耗散系数,(mW/ K)。
ΔP:NTC热敏电阻消耗的功率(mW)。
ΔT:NTC热敏电阻消耗功率△P 时,电阻体相应的温度变化(K)。
热时间常数(τ)在零功率条件下,当温度突变时,热敏电阻的温度变化了始未两个温度差的63.2% 时所需的时间,热时间常数与NTC热敏电阻的热容量成正比,与其耗散系数成反比。
τ=C δτ:热时间常数(S)。
C:NTC热敏电阻的热容量。
δ:NTC热敏电阻的耗散系数。
经过时间与热敏电阻温度变化率的关系如下表所示。
额定功率P n在规定的技术条件下,热敏电阻器长期连续工作所允许消耗的功率。
在此功率下,电阻体自身温度不超过其高工作温度。
额定功率=耗散系数×(高使用温度-25) 大运行功率这是使用热敏电阻进行温度检测或温度补偿时,自身发热产生的温度上升容许值所对应功率。
容许温度上升t°C 时,大运行功率可由下式计算。
大运行功率=t×耗散系数高工作温度T max在规定的技术条件下,热敏电阻器能长期连续工作所允许的高温度。
即:T max=T 0+P nδT 0环境温度。
测量功率P m热敏电阻在规定的环境温度下,阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。
一般要求阻值变化大于0.1%,则这时的测量功率P m 为:P m =δ1000α电阻温度特性热敏电阻的电阻-温度特性可近似地用式1表示。
R =R 0exp[B(1T −1T 0)](式一)但实际上,热敏电阻的B 值并非是恒定的,其变化大小因材料构成而异,大甚R :温度T(K)时的电阻值 R 0 :温度T 0(K)时的电阻值 B :B 值*T(K)= t(ºC)+273.15至可达5K/°C。
因此在较大的温度范围内应用式1时,将与实测值之间存在一定误差。
此处,若将式1中的B值用式2所示的作为温度的函数计算时,则可降低与实测值之间的误差,可认为近似相等。
B T=CT2+DT+E(式2)上式中,C、D、E为常数。
另外,因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化,但常数C、D 不变。
因此,在探讨B值的波动量时,只需考虑常数E即可。
常数C、D、E的计算常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值)数据(T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3),通过下面的公式计算。
首先根据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式样。
B n=ln(R n R⁄) 1T n−1T0C=(B1−B2)(T2−T3)−(B2−B3)(T1−T2) (T1−T2)(T2−T3)(T1−T3)D=B1−B2−C(T1+T2)(T1−T2)(T1−T2)E=B1−DT1−CT1∙T1B 值相同,阻值不同的R-T 特性曲线示意图相同阻值,不同B值的NTC热敏电阻R-T特性曲线示意图热敏电阻的电阻温度曲线虽然是非线性的,但经过对数变换后就可以得到近似线性的电阻温度曲线,因此可以用来进行温度测量、控制等。
常数C、D、E的计算常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值)数据(T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3),通过下面的公式计算。
首先根据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式样。
B n=ln(R n R⁄) 1T n−1T0C=(B1−B2)(T2−T3)−(B2−B3)(T1−T2) (T1−T2)(T2−T3)(T1−T3)D=B1−B2−C(T1+T2)(T1−T2)(T1−T2)E=B1−DT1−CT1∙T1电阻值计算例试根据电阻-温度特性表,求25°C时的电阻值为5(kΩ),B值偏差为50(K)的热敏电阻在10°C~30°C的电阻值。
步骤(1) 根据电阻-温度特性表,求常数C、D、E。
To=25+273.15 T1=10+273.15 T2=20+273.15 T3=30+273.15(2) 代入BT=CT2+DT+E+50,求BT。
(3) 将数值代入R=5exp {(BTI/T-I/298.15)},求R。
*T : 10+273.15~30+273.15电阻-温度特性图1电阻温度系数所谓电阻温度系数(α),是指在任意温度下温度变化1°C(K)时的零负载电阻变化率。
α=1R∙dRdT×100=−BT2×100(%/℃)这里α前的负号(-),表示当温度上升时零负载电阻降低。
温度测量、控制用NTC热敏电阻器外形结构环氧封装系列NTC热敏电阻玻璃封装系列NTC热敏电阻应用设计电子温度计、电子万年历、电子钟温度显示、电子礼品;冷暖设备、加热恒温电器;汽车电子温度测控电路;温度传感器、温度仪表;医疗电子设备、电子盥洗设备;手机电池及充电电器。
应用电路原理图电桥电路NTC热敏电阻作为平衡电桥中的一部分,在稳态时,电桥两臂的输出是维持稳定的。
但是当温度变化时,NTC热敏电阻阻值发生响应的变化,从而破坏了电桥两臂之间的平衡,两臂的输出发生了变化,这个变化量即是由温度变化产生。
通过这样一个原理,温度变化的信号得以量化,通过配套电路的配合,终实现温度变化信号的采集。
恒流源电路NTC热敏电阻配以恒流源,当温度没有变化时,电路输出是稳定的;当温度发生变化时,NTC热敏电阻阻值也发生相应的变化,从而引起电路输出发生相应的变化。
此变化信号可被其它电路作为温度变化信号来采集。
半导体集成温度传感器LMl34电流型半导体集成温度传感器LMl34电流型半导体集成温度传感器有3个端头,第三个端头是器件电流的设定端,可在设定端与负端两引线之间并接一只电阻Rset来设定I0,I0的表达式为:I0=(227μV/K∙R set)T式中的T为温度。
当Rset=-227时,温度系数正好是1μA/℃。
如串入的负载R L=10kΩ,那么可获得10mV/℃的温度电压信号LMl34的工作温度范围是-55℃~125℃,它的工作电压大不超过40V,小工作电压0.8V,输出电流范围0.001mA~10mA,输出电流温度系数为0.96μA/K~1.04μA/K。
AD590电流型半导体集成温度传感器AD590是一个两端电流型半导体集成温度传感器(封装引脚一般有3条,第三条引脚接管壳),它具有1μA/K的温度系数,并且按开氏温度定标,即摄氏零度时它的电流是273μA。