基于MF58测温型NTC热敏电阻温控式电风扇调速器的设计

基于MF58测温型NTC热敏电阻温控式电风扇调速器的设计

［摘要］温控式电风扇不仅适用方便，而且节能，是电风扇的发展方向。通过智能温度控制，风扇可以感知环境的温度，以调节风扇的转速，达到更好的工作效果。可选用MF58测温型NTC热敏电阻传感器来实现对电风扇风速的控制。NTC负温度系数热敏电阻的阻值会随着外界温度的升高而下降，灵敏度比较高。温控式电风扇调速器电路由稳压电路、多谐振荡器和控制执行电路组成。由于外界温度的变化，负温度系数热敏电阻的阻值会发生变化，通过电路调节电风扇风速，从而改善外界温度。

［关键词］NTC热敏电阻传感器；MF58；温控式电风扇调速器；工作原理

目录

1 NTC负温度系数热敏电阻传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

1.1 热敏电阻传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

1.2 NTC负温度系数热敏电阻．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

1.2.1 工作原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

1.2.2 测温范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

1.2.3 温度特性曲线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2 MF58测温型NTC热敏电阻在电风扇上的应用．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2.1 温控式电风扇调速器设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．． 2.1.1 温度控制原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2.1.2 元器件选择．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2.2MF58测温型NTC热敏电阻传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2.2.1 特点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2.2.2 应用范围．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2.2.3 主要技术参数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

2.2.4 外型尺寸和型号说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

结束语．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．致谢．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．

1 NTC负温度系数热敏电阻传感器

NTC负温度系数热敏电阻传感器是与被测介质接触测量应用系统温度的一种负温度系数测温传感器,是近年来出现的一种新型半导体测温元件,其温度的测量技术和接口电路的研究对于组建测温系统和实现温度自动控制和保护具有重要意义。

1.1 热敏电阻传感器

热敏电阻传感器是对温度敏感的电阻器的总称,是半导体测温元件。随着外界温度的变化，其阻值会相应发生较大改变。按温度系数分为负温度系数热敏电阻(NTC)和正温度系数热敏电阻( PTC)两大类。NTC热敏电阻以MF为其型号, PTC热敏电阻以MZ为其型号。

图1-1 热敏电阻符号

热敏电阻与热电阻相比，电阻温度系数绝对值大，因而灵敏度高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，测量线路简单，甚至不用放大器便可输出几伏的电压。体积小，重量轻，热惯量小，可以测量点的温度，是以动态测量，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。本身电阻值大，使用方便，电阻值可在0.1～100 KΩ间任意选择，不需要考虑引线长度带来的误差，因此适用于远距离测量。热敏电阻工作温度范围宽，常温器件适用于-55～+300℃，高温器件适用温度高于315℃，低温器件适用于-273～+55℃。产品易系列化，便于设计选用。工作寿命长，而且价格便宜，易加工成复杂的形状，可大批量生产。

1.2 NTC负温度系数热敏电阻传感器

NTC是Negative Temperature Coeff1Cient的英文缩写，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。

图1-2 负温度系数热敏电阻

1.2.1工作原理

NTC负温度系数热敏电阻是以锰、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、测温、控温、温度补偿等方面。

1.2.2测温范围

NTC负温度系数热敏电阻传感器是温度下降时它的电阻值会升高。它的使用温度范围一般为-50～+300℃。环境中作测温用在所有被动式温度传感器中,热敏电阻的灵敏度(即温度每变化1℃时电阻的变化)最高,但热敏电阻的电阻/温度曲线是非线性的。表1中数据是对Vishay - Dale热敏电阻系列测得的NTC热敏电阻器性能参数。