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NTC 热敏电阻原理及应用
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。
NTC
负温度系数热敏电阻 工作原理
NTC 是 Negative Temperature Coecient 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,所谓 NTC 热敏电阻器就是负温度系数热敏电
阻器。它是以锰、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。NTC 热敏电阻器在
室温下的变化范围在 10O~1000000 欧姆,温度系数-2%~-6.5%。NTC 热敏电阻
器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。
NTC
负温度系数热敏电阻 专业术语
零功率电阻值 RT(Ω)
RT 指在规定温度 T 时,采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计
的测量功率测得的电阻值。
电阻值和温度变化的关系式为:
RT = RN expB(1/T – 1/TN)
RT :在温度 T ( K )时的 NTC 热敏电阻阻值。
RN :在额定温度 TN ( K )时的 NTC 热敏电阻阻值。
T :规定温度( K )。
B : NTC 热敏电阻的材料常数,又叫热敏指数。
exp :以自然数 e 为底的指数( e = 2.71828 …)。
该关系式是经验公式,只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有
一定的精确度,因为材料常数 B 本身也是温度 T 的函数。
额定零功率电阻值 R25 (Ω)
根据国标规定,额定零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度 25 ℃ 时测得的电
阻值 R25,这个电阻值就是 NTC 热敏电阻的标称电阻值。通常所说 NTC 热敏电阻
多少阻值,亦指该值。
材料常数(热敏指数) B 值( K )
1
B 值被定义为:
RT1 :温度 T1 ( K )时的零功率电阻值。
RT2 :温度 T2 ( K )时的零功率电阻值。
T1, T2 :两个被指定的温度( K )。
对于常用的 NTC 热敏电阻, B 值范围一般在 2000K ~ 6000K 之间。
零功率电阻温度系数(αT )
在规定温度下, NTC 热敏电阻零动功率电阻值的相对变化与引起该变化的温度变化
值之比值。
αT :温度 T ( K )时的零功率电阻温度系数。
RT :温度 T ( K )时的零功率电阻值。
T :温度( T )。
B :材料常数。
耗散系数(δ)
在规定环境温度下, NTC 热敏电阻耗散系数是电阻中耗散的功率变化与电阻体相应
的温度变化之比值。
δ: NTC 热敏电阻耗散系数,( mW/ K )。
△ P : NTC 热敏电阻消耗的功率( mW )。
△ T : NTC 热敏电阻消耗功率△ P 时,电阻体相应的温度变化( K )。
热时间常数(τ)
2
在零功率条件下,当温度突变时,热敏电阻的温度变化了始未两个温度差的 63.2%
时所需的时间,热时间常数与 NTC 热敏电阻的热容量成正比,与其耗散系数成反比。
τ:热时间常数( S )。
C: NTC 热敏电阻的热容量。
δ: NTC 热敏电阻的耗散系数。
额定功率 Pn
在规定的技术条件下,热敏电阻器长期连续工作所允许消耗的功率。在此功率下,
电阻体自身温度不超过其最高工作温度。
最高工作温度 Tmax
在规定的技术条件下,热敏电阻器能长期连续工作所允许的最高温度。即:
T0-环境温度。
测量功率 Pm
热敏电阻在规定的环境温度下, 阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测
量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。
一般要求阻值变化大于 0.1%,则这时的测量功率 Pm 为:
电阻温度特性
NTC 热敏电阻的温度特性可用下式近似表示:
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