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熱敏電阻器大多為直熱式,即熱源是由電阻器本身通過電流時發(fā)熱而獲取的。此外還有旁熱式,需外加熱源。常見的熱敏電阻器有圓形、墊圈形、管形等,目前使用廣泛的是負溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC),它又可分為測溫型、穩(wěn)壓型、普通型。因為熱敏電阻的各種特性,加上其本身非常穩(wěn)定,所以經(jīng)常被用在各種高科技器械中,起到保護器械的作用。其品種許多且形狀各異,常見的有管狀、圓片形等。正溫度系數(shù)敏電阻器(PTC)的使用規(guī)模越來越廣,除用于溫度操控和溫度丈量電路外,還大量使用于彩色電視機的消磁電路及電冰箱、電驅(qū)蚊器、電熨斗等家用電器電路中。
熱敏電阻工作原理
熱敏電阻的基本電氣特性是其電阻值隨溫度變化而改變,熱敏電阻自身溫度會隨周圍溫度或電流通過熱敏電阻而導(dǎo)致的自熱而改變。如在溫度測量、控制和補償?shù)膽?yīng)用中,要求熱敏電阻自耗功率維持在小,免得引起自熱。熱敏電阻包括正溫度系數(shù)(PTC)和負溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻,以及臨界溫度熱敏電阻(CTR).它們的電阻-溫度特性如.熱敏電阻的主要特點是:①靈敏度較高,其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10~100倍以上,能檢測出10-6℃的溫度變化。當周圍溫度保持不變時,熱敏電阻的阻值是熱敏電阻自耗功率的函數(shù),此時熱敏電阻溫度升高到高于環(huán)境溫度。
正溫度系數(shù)熱敏電阻的工作原理
正溫度系數(shù)熱敏電阻以鈦酸鋇(BaTiO3)為基本材料,再摻入適量的稀土元素,利用陶瓷工藝高溫燒結(jié)而成。純鈦酸鋇是一種絕緣材料,但摻人適量的稀土元素如(La)和鈮(Nb)等以后,變成了半導(dǎo)體材料,被稱半導(dǎo)體化鈦酸鋇。如果要求精度高而又想少花一點錢,則需要在系統(tǒng)構(gòu)建好后對它進行校準,由于線路板及熱敏電阻必須在現(xiàn)場更換,所以一般情況下不建議這樣做。它是一種多晶體材料,晶粒之間存在著晶粒界面,對于導(dǎo)電電子而言,晶粒間界面相當于一個位壘。
NTC熱敏電阻的尺寸確定,其所能承受的能量已經(jīng)確定了,根據(jù)一階電路中電阻的能量消耗公式E=1/2×CV2可以看出,其允許的接入的電容值與額定電壓的平方成反比??偠灾?,輸入電壓越大,允許接入的電容值就越小,反之亦然。
1、NTC熱敏電阻器的工作電流大于實際電源回路的工作電流;
2、功率型熱敏電阻器的標稱電阻值 R≥1.414*E/Im 【式中E為線路電壓Im為浪涌電流;對于轉(zhuǎn)換電源,逆變電源,開關(guān)電源,UPS電源,Im=100倍工作電流;對于燈絲,加熱器等回路,Im=30倍工作電流】
3、B值越大,殘余電阻越小,工作時溫升越小;
4、一般說,時間常數(shù)與耗散系數(shù)的乘積越大,則表示電阻器的熱容量越大,電阻器抑制浪涌電流的能力也越強,額定電壓和濾波電容值,產(chǎn)品允許的啟動電流值和長期加載在NTC熱敏電阻上的工作電流。