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5分钟!搞懂NTC热敏电阻!

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解决方案1:

5分钟!搞懂NTC热敏电阻!

NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。通常我们提到的NTC是指负温度系数热敏电阻,简称NTC热敏电阻,又称负温度系数热敏电阻,是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻。

一、NTC热敏电阻的工作原理

NTC热敏电阻是一个很简单的温度传感器,在消费类电子产品中非常常见。NTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的减小。NTC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。

二、NTC热敏电阻的分类

根据用途分类:

功率型NTC热敏电阻

补偿型NTC热敏电阻

测温型NTC热敏电阻

根据结构分类:

第一代产品:块状陶瓷NTC热敏电阻

第二代产品:多层陶瓷积层型NTC热敏电阻

第三代产品:陶瓷厚膜型NTC热敏电阻

三、NTC热敏电阻的重要参数

NTC热敏电阻的测温范围一般在-10~+300℃,但也有可以测量温度更高的热敏电阻。其一个比较重要的参数是额定零功率电阻值以及精度,也就是25℃时的阻值。我们经常说的热敏电阻的阻值,其实已经默认了在25℃的阻值。NTC热敏电阻器由混合氧化物的多晶陶瓷构成,不同材料、不同的封装应用在不同的场合。

NTC的选型有两个比较重要的参数,一个是25℃的阻值,另一个是B常数(25/50℃)。如果两个NTC的这两项参数一样,它们的NTC阻值和温度的曲线也差不多相似,可以进行替代。

四、NTC热敏电阻的测量

NTC测量的时候应分为两个步骤:

在25℃下,测量其标称电阻值。比如100K的NTC,在25℃时用万用表或者电阻仪测量其电阻值,记录测量值与标称值进行对比。在特定温度下测量其电阻值。比如:将100K的NTC置于60℃的恒温环境下(建议用油槽进行测量,因为油槽的温度比较恒定)测量其电阻值,记录测量值与标称值进行对比,测试电阻值应为24.5K左右。

五、NTC热敏电阻的作用

NTC热敏电阻一般主要有五个作用:

浪涌电流抑制温度测量温度补偿液面测量过热保护

利用NTC热敏电阻NTC温度传感器的自热特性可实现自动增益控制,构成RC振荡器稳幅电路,延迟电路和保护电路,还可以用作测温元件,例如电磁炉、电暖器均有应用。

六、NTC热敏电阻与PTC热敏电阻的区别

热敏电阻的主要功能是随着温度的变化而表现出电阻的变化。NTC(负温度系数)热敏电阻器的特征是:无功耗电阻,其电阻随温度上升而减少,NTC电阻对温度变化的响应通常是线性的。当需要连续线性改变电阻与温度时,例如温度补偿、温度控制系统和浪涌电流,选择NTC热敏电阻是比较合适的。

而PTC(正温度系数)热敏电阻器的特征是:无功耗电阻,其电阻随温度上升而增加。PTC电阻会随温度的增加发生轻微变化,直到达到“切换点”,之后电阻值会发生几个数量级的增加。PTC通常适用于具有自复位功能的保险丝以及加热器应用。PTC一般串联在电路中使用,用来电路电流,是一种过流保护器件。

七、NTC热敏电阻的应用

NTC热敏电阻以其优良的性价比、封装的形式多样适应性以及简单的使用方式,在各个领域中的很多情况下都会成为工程师测温电路中优先选择的测温方式,广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域,发展前景极其广阔。

综上所述,NTC热敏电阻是一种重要的温度传感器,具有广泛的应用前景。通过了解其工作原理、分类、重要参数、测量方法以及作用,我们可以更好地理解和应用NTC热敏电阻。

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