技術(shù)服務
NTC熱敏電阻/溫度傳感器產(chǎn)品選型方法與應用
NTC是Negative Temperature Coefficient 的縮寫,意思是負的溫度系數(shù),泛指負溫度系數(shù)很大的半導體材料或元器件,所謂NTC熱敏電阻器就是負溫度系數(shù)熱敏電阻器。它是以過渡金屬氧化物為主要原材料咬展,采用先進陶瓷工藝制造而成的箕肃。這些金屬氧化物材料都具有半導體性質(zhì)燃徊,因為在導電方式上完全類似鍺董容、硅等半導體材料碴验。溫度低時啼插,這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少,所以其電阻值較高缕陕;隨著溫度的升高粱锐,載流子數(shù)目增加,所以電阻值降低扛邑。NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在10O~1000000歐姆怜浅,溫度系數(shù)-2%~-6.5%。利用這些特性蔬崩,NTC熱敏電阻器/溫度傳感器可廣泛應用于溫度測量恶座、溫度補償、抑制浪涌電流等場合沥阳。
[A]跨琳、非線性的溫度特性 [B]、Y軸為對數(shù)坐標時非常接近實際的溫度特性
正確選型NTC熱敏電阻/溫度傳感器需要考慮以下方面:
一沪袭、首先明確產(chǎn)品應用功能
1. 溫度測量
2. 溫度補償
3. 浪涌電流抑制
二.按產(chǎn)品應用場合分類
NTC熱敏電阻 與 NTC溫度傳感器 |
民 用 | 廚用烹調(diào)器 | 電磁爐湾宙、豆?jié){機、電烤爐冈绊、電飯煲侠鳄、面包機、電熱鍋死宣、咖啡壺枕捺、洗碗機、消毒柜 |
家用電器 | 制冷空調(diào)器跷碰、取暖器壁歧、電熱水器、柔巾機谎后、冰箱段扛、冷柜、洗衣機古种、烘干機袁虽、 | ||
飲水機、太陽能系統(tǒng) | |||
其它家電 | 電子體溫計绷荔、電熨斗坠髓、燙發(fā)器、電吹風茄码、哄干機都敛、暖被機衰屡、電熱毯、溫酒器周蹭、 | ||
封口機 | |||
OA設備 | 復印機趋艘、打印機、電腦機箱谷醉、速印機致稀、音響功放、魚缸溫控俱尼、溫度叉抖单、美容器具 | ||
車 輛 | 發(fā)動機進氣、排氣溫度遇八、冷卻水溫度矛绘、引擎溫度檢測、空調(diào)系統(tǒng)刃永、剎車系統(tǒng)货矮、 | ||
食品運輸冷藏車 | |||
工 業(yè) | 恒溫槽、工業(yè)槽液溫度監(jiān)控斯够、機箱機柜溫度監(jiān)控囚玫、溫度儀表、制冰機榕华、食品加工包裝機械方较、液位檢測 | ||
農(nóng) 業(yè) | 溫室栽培、煙葉干燥粮忍、家禽孵化器衷求、烤培用具、糧倉溫度調(diào)節(jié) | ||
醫(yī) 療 | 皮膚表面及體內(nèi)溫度測定肄蓄、保育器搞督、細菌培養(yǎng)箱 | ||
其它功能用途 | 充電電池、電源設備偷瀑、通訊設備胚搂、電力設備系統(tǒng)、功率器件過熱保護叶皿、電子部件溫度補償发惭,CCD攝像頭/PIR紅外感應器件溫度補償 |
三.明確產(chǎn)品工作溫度范圍――對應選擇相應材料和封裝形式
(一)熱敏頭封裝形式:
1. 環(huán)氧樹脂封裝:耐潮濕、絕緣強度高泣爷、工作溫度-40℃~+125℃。
2. 硅樹脂封裝: 絕緣強度高奉狈、工作溫度-40℃~+200℃卤唉,耐潮濕性能一般涩惑。
3. 玻璃封裝封裝:耐潮濕、絕緣強度高桑驱、耐高溫竭恬、工作溫度-40℃~+350℃。
(二)引線類型:
1.金屬裸線:因無外絕緣皮熬的,所以工作溫度取決于封裝物質(zhì)的承受溫度痊硕。
2.PVC電子線: 工作溫度-40℃~+(90-110)℃。
3.鐵氟龍電子線:工作溫度-40℃~+220℃押框。
4.硅膠電子線: 工作溫度-40℃~+250℃岔绸。
5.高溫氟塑線: 工作溫度-40℃~+150℃。
四.明確設計所需溫度下的電阻值(零功率電阻值)RT和材料常數(shù)-B值
(一)零功率電阻值 RT(Ω)
RT電路設計規(guī)定溫度 T 下所需的電阻值橡伞。
零功率電阻值指采用引起電阻值變化相對于總的測量誤差來說可以忽略不計的測量功率測得的電阻值盒揉。
(二)材料常數(shù)-B值
材料常數(shù)(熱敏指數(shù)) B 值(單位是: 開爾文溫度K )。
可以形象的大概理解為NTC熱敏電阻器/溫度傳感器隨溫度升高而下降的斜率兑徘。
確定B值便確定了阻值-溫度曲線刚盈。
五.明確需要的響應速度――熱時間常數(shù)τ
熱時間常數(shù)τ通俗的說就是標示NTC熱敏電阻器/溫度傳感器感測溫度的靈敏度。
在零功率條件下嘹征,當溫度發(fā)生突變時酪我,熱敏電阻體溫度變化了始末溫度差的63.2%所需的時間。
選擇合適的τ:τ值直接反映NTC測量溫度的響應速度效蝎,但不是越小越好翎丢,確定τa值需要比較與權(quán)衡。因為τ值與它的封裝尺寸有關(guān)诗实,NTC的封裝尺寸小兄诱,則τa值小,機械強度低昆饲;封裝尺寸大旧育,則τa值大,機械強度高蝗袄。
六.了解耗散系數(shù)δ
即:在規(guī)定的環(huán)境溫度下路揖,熱敏電阻器耗散功率變化率與其相應溫度變化之比。它表示使熱能電阻體升高1℃溫度所需消耗的功率贮爹。在工作溫度范圍內(nèi)斋射,δ隨環(huán)境溫度變化而有所變化。
七.確定產(chǎn)品額定功率Pn
在規(guī)定的技術(shù)條件下但荤,熱敏電阻器長期連續(xù)工作所允許消耗的功率罗岖。在此功率下,電阻體自身溫度不超過其最高工作溫度。
T0-環(huán)境溫度桑包。
八.應用電路設計:單片機溫度測量南蓬、溫度控制、過熱保護哑了、溫度補償Pn