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熱敏電阻應(yīng)用與參數(shù)詳解

2020年01月03日 09:53 lq 作者: 用戶評論(0

熱敏電阻也可作為電子線路元件用于儀表線路溫度補(bǔ)償和溫差電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)取@肗TC熱敏電阻的自熱特性可實(shí)現(xiàn)自動增益控制,構(gòu)成RC振蕩器穩(wěn)幅電路,延遲電路和保護(hù)電路。在自熱溫度遠(yuǎn)大于環(huán)境溫度時(shí)阻值還與環(huán)境的散熱條件有關(guān),因此在流速計(jì)、流量計(jì)、氣體分析儀、熱導(dǎo)分析中常利用熱敏電阻這一特性,制成專用的檢測元件。

1 過液面控制

將兩只負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻置于容器高、低液面安全位置,并施加定值加熱電流。處于底部浸沒于液體中的熱敏電阻表面溫度與周界溫度相同,而處于高處暴露于空氣中的熱敏電阻表面溫度則高于周界溫度。若液面淹沒高處電阻,使其表面溢度下降阻值增高,判斷電路可利用阻值變化而及時(shí)通知報(bào)警裝置,動作電路切斷進(jìn)液管路,起到過液面保護(hù)作用。若液面下降到低位,底部熱敏電阻逐漸暴露于空氣中,此時(shí)表面溫度升高阻值下降,判斷電路可利用阻值變化而及時(shí)通知?jiǎng)幼麟娐反蜷_進(jìn)液管路供液。

2 溫度測量

作為測量溫度的熱敏電阻一般結(jié)構(gòu)簡單。由于本身阻值較大,所以可忽略連接處的接觸電阻,并可應(yīng)用在數(shù)千米之外的遠(yuǎn)距離遙測過程。

3 溫度補(bǔ)償

利用負(fù)溫度特性,可在某些電子裝置中起到補(bǔ)償作用。當(dāng)過載而使電流和溫度增加時(shí),熱敏電阻阻值加大反向下拉電流,起到補(bǔ)償、保護(hù)等作用。此時(shí)應(yīng)注意熱敏電阻需串接在電子線路中。

4 溫度拉制

在機(jī)電保護(hù)與控制中,常將臨界點(diǎn)熱敏電阻串接在繼電器控制回路中,當(dāng)某一設(shè)備遇突發(fā)性故障發(fā)生過載時(shí),引起溫度增高。若達(dá)到臨界點(diǎn)阻值突然下降,繼電器電流超過動作電流額定值而動作,起到切斷、保護(hù)作用。

5 溫度保護(hù)

熱敏電阻在一些設(shè)備的功能管理中起著非常關(guān)鍵的作用,如無線話機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、等。如果充電電阻很大,這些設(shè)備的電池完成充電就會很快。但同時(shí)也會存在過熱的危險(xiǎn)。如果過熱使得溫度超過電池的居里溫度,電池的損壞就不能恢復(fù)。但如果充電電壓太低,則電池充電時(shí)間就會長到無法忍受。在電池中使用熱敏電阻,就可以檢測過熱的電阻或電池的過熱,從而調(diào)整充電的速度。其結(jié)果是,電池開始充電時(shí)的電壓會比較大,這樣,在比較短的時(shí)間內(nèi)就可以以較大的充電電壓快速充電。而當(dāng)將要達(dá)到臨界電壓或臨界溫度時(shí),可以控制充電的速度使之降低,然后,再比較平穩(wěn)地完成充電。

6 過熱保護(hù)

例如筆記本計(jì)算機(jī)越來越小的尺寸,主板對溫度是非常敏感的,而主板又是非常接近發(fā)熱的電源電阻,不斷提高的CPU 主頻不僅提高了CPU 的速度,也使得它的工作溫度高。在這種場合,表面封裝式熱敏電阻既可以快速響應(yīng)又有過熱的保護(hù),也比較容易使用。

熱敏電阻無處不在,空調(diào)測溫,加熱控溫,保護(hù)限溫都是采用熱敏電阻,熱敏電阻成本低廉,構(gòu)造簡單使得應(yīng)用廣泛。熱敏電阻的阻值隨著溫度的變化而變化,變化的阻值就可以得到不同的分壓,從而間接換算出溫度值,根據(jù)測量的溫度范圍需要選擇不同的參考電阻,這樣才能得到最優(yōu)的采集線性段。電阻雖然簡單,然而它的參數(shù)你真的了解嗎?

熱敏電阻應(yīng)用詳解

熱敏電阻分壓

從熱敏電阻的變化關(guān)系分為正溫度系數(shù)和負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻,正溫度系數(shù)就是溫度升高,阻值降低;負(fù)溫度系數(shù)則是溫度升高,阻值降低。在測溫領(lǐng)域通常都采用負(fù)溫度系數(shù),也就是常說的NTC,由于負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的線性度較好,在測量中引起的誤差小,所以用的最廣泛。

以下為熱敏電阻溫度表,給出了0~100度所對應(yīng)的阻值,這只是中心值,并未帶誤差值,要實(shí)際中還需要考慮誤差范圍。

熱敏電阻應(yīng)用詳解

NTC溫度阻值表

熱敏電阻中最重要的參數(shù)是B值,B值反應(yīng)的是溫度與阻值的變化率,值越大表明溫度每變化1度,其阻值變化越大,即靈敏度越高。B值是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器的熱敏指數(shù),它被定義為兩個(gè)溫度下零功率電阻值的自然對數(shù)之差與兩個(gè)溫度倒數(shù)之差的比值。

式1

除非特別指出,B值是由T1=25℃(298.15K)和T2=50℃(323.15K)的零功率電阻值計(jì)算而得到的。根據(jù)式1,若已知B值的情況下,可以得出目標(biāo)溫度對應(yīng)的阻值,如下式2

熱敏電阻應(yīng)用詳解

式2

若是廠家只給出B值,是否就不需要提供阻值表了呢?

現(xiàn)在很多人產(chǎn)生了這個(gè)誤區(qū),以為有了B值就可以推算出想要的溫度阻值,其實(shí)不難看出,熱敏電阻的特性是溫度與阻值呈非線性關(guān)系,也就是說這種關(guān)系沒法說得清,更沒法用公式全部給出。

熱敏電阻應(yīng)用詳解

溫度與阻值曲線

如上圖所示,在0-100度時(shí)所對應(yīng)的阻值曲線,既然難以給出這種關(guān)系,那么給出某一個(gè)區(qū)間還是可以的,故提出了B值的概念,B值是溫度25度~50度這個(gè)區(qū)間的關(guān)系公式,并在某一個(gè)誤差區(qū)間給出。

熱敏電阻應(yīng)用詳解

意思就是說在25~50度這個(gè)區(qū)間用公式是完全沒有問題的,超出這個(gè)范圍,那么B值是不同的,所以不在這個(gè)范圍用公式得出的阻值也是不對的。

阻值相同B值不同

阻值相同,而B值不同,這是大家的共識,若不同廠家的熱敏電阻,B值相同,用公式來推導(dǎo)那豈不是阻值全是一樣的?

熱敏電阻應(yīng)用詳解

阻值不同B值相同

以上為三款B值相同的熱敏電阻,然而阻值卻不同。由此可知,B值只是一個(gè)針對每款熱敏電阻的某區(qū)間參數(shù),它只反應(yīng)此熱敏電阻的部分特性,并不是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膮?shù),在實(shí)際應(yīng)用中,需要提供檢測溫度范圍內(nèi)的阻值表才是正確的做法,你覺得呢?

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( 發(fā)表人:李倩 )

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