NTC负温度系数热敏电阻

NTC 负温度系数热敏电阻

热敏电阻分为三类：正温度系数热敏电阻（PTC ），负温度系数热敏电阻（NTC ），临界温度电阻器（CTR ）。

图1-1 NTC 负温度系数热敏电阻

负温度系数热敏电阻器如图1-39所示。其电阻值随温度的增加而减小。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%。 ⑴ 负温度系数热敏电阻温度方程

)(T f =ρ T B T e A /'=ρ T B T B T T Ae e S

l

A S l R //'===ρ 其中：S

l

A A '

= 电阻值和温度变化的关系式为： )1

1(exp N

N T T T

B R R -= R T --在温度T （ K ）时的NT

C 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。以25°C 为基准温度时测得的电阻值R N =R25，R25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R25值。

B---NTC 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。T

T T R R

T T T T B 000ln -=

该关系式是经验公式，只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 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。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%。

已知温度T 、额定温度T N 和R25即可求的热敏电阻阻值R T 。 ⑵ 负温度系数热敏电阻主要特性 电阻温度系数σ

dT

dR R T

T 1=

σ

微分式（），可得 2

T

B -=σ 热敏电阻的温度系数是负

值。

-----温度测量电桥应用

温度测量电桥的A 点所在的桥臂的电阻是固定的，故A U 是固定的。B 点所在的桥臂的电阻t R 随温度变化，故B U 是变动的。电阻t R 为负温度系数热敏电阻，

t R =1.5K 指NTC 热敏电阻的标称电阻值R 25。为了方便取2R 与t R 成比例，这里取

K R R t 5.12==，同时，13

1

1212

E E R R R A U =+=

，得Ω=7501R 。

在前面已知条件下，推导13’

3

P R R R +=： 约束条件：① U U U U U B A i ∆〈+-=〈∆-，② 13

1

E A U =。

由测量电桥平衡0=-=B A i U U U 时，得Ω==+=750113’

3

R R R R P 。 又由1'3

1

13

1

E R t R t R E U U U B A i +-=-=，得R p R R R ∆±Ω=+=75013'3。故取K R P 11=。 ⑴ 温度控制器电路

温度控制器电路如图3-7所示，由测量电桥、测量放大器、滞回比较器

及驱动电路等组成。由于温度的不同，因而在测量电桥的A 、B 点时会产生不同的电压差，这个差值经过测量放大器放大后进入到滞回比较器的反相输入端，与

图3-8 滞回曲线 比较电压U R 比较后，由滞回比较器输出信号进行加热或停止加热。

图3-7 温度控制器电路

⑵ 电路原理分析

由测量电桥、测量放大器、滞回比较器及驱动电路等组成。测量电桥的A 点所在的桥臂的电阻是固定的，故A U 是固定的。B 点所在的桥臂的电阻t R 随温度变化，故B U 是变动的。由于温度

的不同，因而在测量电桥的A 、B 点时会产生不同的电压差，这个差值经过测量放大器放大后进入到滞回比较器的反相输入端，与比较电压U R 比较后，由滞回比较器输出信号进行加热或停止加热。继电器J 可进一步推动交流接触器。

滞回电压比较器的比较电压U R 代表设定的温度，如图3-7示，

o R TH U R R R U R R R U ⨯++⨯+=

13

1212

131213。由滞回电压比较器特性可知，当E U 变化越过

TH U 时，滞回电压比较器输出会翻转。改变比较电压

U R 能改变控温的范围，控温

的精度由滞回比较器的滞环宽度确定。

比较电压U R 与温度t R 的关系：

om

R TH U R R R U R R R U ⨯++⨯+=

13

1212

131213

)()(1'

3

1211

131212131213E R R R E R R R A U U A AU U R R R U R R R U t t B A AB om R E +-+=-==⨯++⨯+=

令1211

'1E R R R A

E +=，13

1312

R R R m +=； 整理得：

1

'3

'

3

13

12'

113121'

3

'

111E R R R mA U R R mE U R R E R R R mA

mE U t

om om t t R +

--=-

+

-=

(3-10)

由式(3-10)可知，比较电压U R 与温度t R 存在对应关系。

温度t ↑，t R ↓，使B U ↓，而B A U U -↑。经测量放大器的放大，E U ↑，当温度由0t 上升到达2t （与U R 对应），即温度t 到达设定值2t ，滞回比较器输出信号F U 使驱动电路复合管截止，继电器J 失电，停止加温。

温度t ↓，t R ↑，使B U ↑，而B A U U -↓。经测量放大器的放大，E U ↓，当温度下降达2t （与U R 对应），即温度t 下降低于设定值2t ，滞回比较器输出信号F U 使驱动电路复合管导通，继电器J 得电，进行加温。