NTC热敏电阻的基本特性-白红宇

NTC热敏电阻的基本特性

阅读量：4051 次

发布时间：2019-05-25

本文共 2594 字，大约阅读时间需要 8 分钟。

NTC热敏电阻的基本特性

NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻。是使用单一高纯度材料、具有接近理论密度结构的高性能陶瓷。因此，在实现小型化的同时，还具有电阻值、温度特性波动小、对各种温度变化响应快的特点，可进行高灵敏度、高精度的检测。本公司提供各种形状、特性的小型、高可靠性产品，可满足广大客户的应用需求。

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。

(式1) R=R0 exp {B(1/T-1/T0)}

R	: 温度T(K)时的电阻值
Ro	: 温度T0(K)时的电阻值
B	: B 值
*T(K)= t(ºC)+273.15

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，最大甚至可达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。

(式2) BT=CT²+DT+E

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)，通过式3∼6计算。

首先由式样3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。

• 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。
T
o=25+273.15

T
1=10+273.15

T
2=20+273.15

T
3=30+273.15

(2) 代入BT=CT²+DT+E+50，求B_T。

(3) 将数值代入R=5exp {(BT1/T-1/298.15)}，求R。
*T : 10+273.15～30+273.15

• 电阻－温度特性图如图1所示

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。电阻温度系数(α)与B值的关系，可将式1微分得到。

这里α前的负号(－)，表示当温度上升时零负载电阻降低。

散热系数 (JIS C2570-1)

散热系数(δ)是指在热平衡状态下，热敏电阻元件通过自身发热使其温度上升1°C时所需的功率。

在热平衡状态下，热敏电阻的温度T1、环境温度T2及消耗功率P之间关系如下式所示。

产品目录记载值为下列测定条件下的典型值。

(1)	25°C静止空气中。
(2)	轴向引脚、经向引脚型在出厂状态下测定。

最大功率(JIS C2570-1)

在额定环境温度下，可连续负载运行的功率最大值。

个别产品规格书上可能记载为以往的名称“额定功率”。

产品目录记载值是以25°C为额定环境温度、由下式计算出的值。

(式) 额定功率=散热系数×（最高使用温度－25）

容许运行功率

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。(JIS中未定义。)容许温度上升t°C时，最大运行功率可由下式计算。

容许运行功率=t×散热系数

对应环境温度变化的热响应时间常数(JIS C2570-1)

指在零负载状态下，当热敏电阻的环境温度发生急剧变化时，热敏电阻元件产生最初温度与最终温度两者温度差的63.2%的温度变化所需的时间。

热敏电阻的环境温度从T₁变为T₂时，经过时间t与热敏电阻的温度T之间存在以下关系。

T=	(T1-T2)exp(-t/τ)+T2
	(T2-T1){1-exp(-t/τ)}+T1

常数τ称热响应时间常数。

上式中，若令t=τ时，则(T-T1)/(T2-T1)=0.632。

换言之，如上面的定义所述，热敏电阻产生初始温度差63.2%的温度变化所需的时间即为热响应时间常数。

经过时间与热敏电阻温度变化率的关系如下表所示。

产品目录记录值为下列测定条件下的典型值。

(1)	静止空气中环境温度从50°C至25°C变化时，热敏电阻的温度变化至34.2°C所需时间。
(2)	轴向引脚、径向引脚型在出厂状态下测定。

另外应注意，散热系数、热响应时间常数随环境温度、组装条件而变化。

NTC热敏电阻使用注意事项

请严格遵守以下事项，否则可能会造成NTC热敏电阻损坏、使用设备损伤或引起误动作。

(1)	NTC热敏电阻是按不同用途分别进行设计的。若要用于规定以外的用途时，请就使用环境条件与本公司联系洽谈。
(2)	设计设备时，请进行NTC热敏电阻贴装评估试验，确认无异常后再使用。
(3)	请勿在过高的功率下使用NTC热敏电阻。
(4)	由于自身发热导致电阻值下降时，可能会引起温度检测精度降低、设备功能故障，故使用时请参考散热系数，注意NTC热敏电阻的外加功率及电压。
(5)	请勿在使用温度范围以外使用。
(6)	请勿施加超出使用温度范围上下限的急剧温度变化。
(7)	将NTC热敏电阻作为装置的主控制元件单独使用时，为防止事故发生，请务必采取设置“安全电路”、“同时使用具有同等功能的NTC热敏电阻”等周全的安全措施。
(8)	在有噪音的环境中使用时，请采取设置保护电路及屏蔽NTC热敏电阻(包括导线)的措施。
(9)	在高湿环境下使用护套型NTC热敏电阻时，应采取仅护套头部暴露于环境(水中、湿气中)、而护套开口部不会直接接触到水及蒸气的设计。
(10)	请勿施加过度的振动、冲击及压力。
(11)	请勿过度拉伸及弯曲导线。
(12)	请勿在绝缘部和电极间施加过大的电压。否则，可能会产生绝缘不良现象。
(13)	配线时应确保导线端部(含连接器)不会渗入“水”、“蒸气”、“电解质”等，否则会造成接触不良。
(14)	请勿在腐蚀性气体的环境(CI2、NH3、SOX、NOX)以及会接触到电解质、盐水、酸、碱、有机溶剂的场所中使用。
(15)	金属腐蚀可能会造成设备功能故障，故在选择材质时，应确保金属护套型及螺钉紧固型NTC热敏电阻与安装的金属件之间不会产生接触电位差。

使用时若有其他不明之处，请垂询本公司销售人员。

转载地址：http://mnsci.baihongyu.com/

你可能感兴趣的文章