NTC熱敏電阻是指具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻。是使用單一高純度材料、具有接近理論密度結(jié)構(gòu)的高性能陶瓷。因此,在實現(xiàn)小型化的同時,還具有電阻值、溫度特性波動小、對各種溫度變化響應(yīng)快的特點,可進行高靈敏度、高精度的檢測。本公司提供各種形狀、特性的小型、高可靠性產(chǎn)品,可滿足廣大客戶的應(yīng)用需求。
電阻-溫度特性
熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似地用式1表示。
(式1) R=R0 exp {B(1/T-1/T0)}
R |
: 溫度T(K)時的電阻值 |
Ro |
: 溫度T0(K)時的電阻值 |
B |
: B 值 |
*T(K)= t(oC)+273.15 |
但實際上,熱敏電阻的B值并非是恒定的,其變化大小因材料構(gòu)成而異,最大甚至可達5K/°C。因此在較大的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用式1時,將與實測值之間存在一定誤差。
此處,若將式1中的B值用式2所示的作為溫度的函數(shù)計算時,則可降低與實測值之間的誤差,可認為近似相等。 (式2)
BT=CT2+DT+E
上式中,C、D、E為常數(shù)。
另外,因生產(chǎn)條件不同造成的B值的波動會引起常數(shù)E發(fā)生變化,但常數(shù)C、D
不變。因此,在探討B(tài)值的波動量時,只需考慮常數(shù)E即可。
常數(shù)C、D、E的計算
常數(shù)C、D、E可由4點的(溫度、電阻值)數(shù)據(jù) (T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3),通過式3~6計算。
首先由式樣3根據(jù)T0和T1,T2,T3的電阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式樣。

電阻值計算例
試根據(jù)電阻-溫度特性表,求25°C時的電阻值為5(kΩ),B值偏差為50(K)的熱敏電阻在10°C~30°C的電阻值。
步 驟
(1) 根據(jù)電阻-溫度特性表,求常數(shù)C、D、E。
To=25+273.15 T1=10+273.15 T2=20+273.15 T3=30+273.15
(2) 代入BT=CT2+DT+E+50,求BT。
(3) 將數(shù)值代入R=5exp {(BT1/T-1/298.15)},求R。
*T : 10+273.15~30+273.15
電阻-溫度特性圖如圖1所示

電阻溫度系數(shù)
所謂電阻溫度系數(shù)(α),是指在任意溫度下溫度變化1°C(K)時的零負載電阻變化率。電阻溫度系數(shù)(α)與B值的關(guān)系,可將式1微分得到。

這里α前的負號(-),表示當溫度上升時零負載電阻降低。
散熱系數(shù) (JIS C2570-1)
散熱系數(shù)(δ)是指在熱平衡狀態(tài)下,熱敏電阻元件通過自身發(fā)熱使其溫度上升1°C時所需的功率。
在熱平衡狀態(tài)下,熱敏電阻的溫度T1、環(huán)境溫度T2及消耗功率P之間關(guān)系如下式所示。

產(chǎn)品目錄記載值為下列測定條件下的典型值。
(1) |
25°C靜止空氣中。 |
(2) |
軸向引腳、經(jīng)向引腳型在出廠狀態(tài)下測定。 |
最大功率(JIS C2570-1)
在額定環(huán)境溫度下,可連續(xù)負載運行的功率最大值。
個別產(chǎn)品規(guī)格書上可能記載為以往的名稱“額定功率”。
產(chǎn)品目錄記載值是以25°C為額定環(huán)境溫度、由下式計算出的值。
(式) 額定功率=散熱系數(shù)×(最高使用溫度-25)
容許運行功率
這是使用熱敏電阻進行溫度檢測或溫度補償時,自身發(fā)熱產(chǎn)生的溫度上升容許值所對應(yīng)功率。(JIS中未定義。)容許溫度上升t°C時,最大運行功率可由下式計算。
容許運行功率=t×散熱系數(shù)
對應(yīng)環(huán)境溫度變化的熱響應(yīng)時間常數(shù)(JIS C2570-1)
指在零負載狀態(tài)下,當熱敏電阻的環(huán)境溫度發(fā)生急劇變化時,熱敏電阻元件產(chǎn)生最初溫度與最終溫度兩者溫度差的63.2%的溫度變化所需的時間。
熱敏電阻的環(huán)境溫度從T1變?yōu)門2時,經(jīng)過時間t與熱敏電阻的溫度T之間存在以下關(guān)系。
T= |
(T1-T2)exp(-t/τ)+T2 |
|
(T2-T1){1-exp(-t/τ)}+T1 |
常數(shù)τ稱熱響應(yīng)時間常數(shù)。
上式中,若令t=τ時,則(T-T1)/(T2-T1)=0.632。換言之,如上面的定義所述,熱敏電阻產(chǎn)生初始溫度差63.2%的溫度變化所需的時間即為熱響應(yīng)時間常數(shù)。
經(jīng)過時間與熱敏電阻溫度變化率的關(guān)系如下表所示。


產(chǎn)品目錄記錄值為下列測定條件下的典型值。
(1) |
靜止空氣中環(huán)境溫度從50°C至25°C變化時,熱敏電阻的溫度變化至34.2°C所需時間。 |
(2) |
軸向引腳、徑向引腳型在出廠狀態(tài)下測定。 |
另外應(yīng)注意,散熱系數(shù)、熱響應(yīng)時間常數(shù)隨環(huán)境溫度、組裝條件而變化。
NTC熱敏電阻使用注意事項
請嚴格遵守以下事項,否則可能會造成NTC熱敏電阻損壞、使用設(shè)備損傷或引起誤動作。
(1) |
NTC熱敏電阻是按不同用途分別進行設(shè)計的。若要用于規(guī)定以外的用途時,請就使用環(huán)境條件與本公司聯(lián)系洽談。
|
(2) |
設(shè)計設(shè)備時,請進行NTC熱敏電阻貼裝評估試驗,確認無異常后再使用。 |
(3) |
請勿在過高的功率下使用NTC熱敏電阻。 |
(4) |
由于自身發(fā)熱導致電阻值下降時,可能會引起溫度檢測精度降低、設(shè)備功能故障,故使用時請參考散熱系數(shù),注意NTC熱敏電阻的外加功率及電壓。 |
(5) |
請勿在使用溫度范圍以外使用。 |
(6) |
請勿施加超出使用溫度范圍上下限的急劇溫度變化。 |
(7) |
將NTC熱敏電阻作為裝置的主控制元件單獨使用時,為防止事故發(fā)生,請務(wù)必采取設(shè)置“安全電路”、“同時使用具有同等功能的NTC熱敏電阻”等周全的安全措施。 |
(8) |
在有噪音的環(huán)境中使用時,請采取設(shè)置保護電路及屏蔽NTC熱敏電阻(包括導線)的措施。 |
(9) |
在高濕環(huán)境下使用護套型NTC熱敏電阻時,應(yīng)采取僅護套頭部暴露于環(huán)境(水中、濕氣中)、而護套開口部不會直接接觸到水及蒸氣的設(shè)計。 |
(10) |
請勿施加過度的振動、沖擊及壓力。 |
(11) |
請勿過度拉伸及彎曲導線。 |
(12) |
請勿在絕緣部和電極間施加過大的電壓。否則,可能會產(chǎn)生絕緣不良現(xiàn)象。 |
(13) |
配線時應(yīng)確保導線端部(含連接器)不會滲入“水”、“蒸氣”、“電解質(zhì)”等,否則會造成接觸不良。 |
(14) |
請勿在腐蝕性氣體的環(huán)境(CI2、NH3、SOX、NOX)以及會接觸到電解質(zhì)、鹽水、酸、堿、有機溶劑的場所中使用。
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(15) |
金屬腐蝕可能會造成設(shè)備功能故障,故在選擇材質(zhì)時,應(yīng)確保金屬護套型及螺釘緊固型NTC熱敏電阻與安裝的金屬件之間不會產(chǎn)生接觸電位差。 |
使用時若有其他不明之處,請垂詢本公司銷售人員。 |