NTC(负温度系数)热敏电阻常识及应用

  云天 ·  2009-02-03 14:12  ·  36024 次点击
NTC是负温度系数的英文缩写,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。
1.
负温度系数热敏电阻器的命名标准。
NTC热敏电阻器的种类繁多,形状各异。表1是负温度系数热敏电阻的命名标准,它由四部分构成,其中M表示敏感元件,F表示负温度系数热敏电阻器。有些厂家的产品,在序号之后又加了一个数字,如MF54-1,这个“-1”也属于序号,通常叫“派生序号”。
表1
主称
类别
用途或特性
命名全称
符号
意义
符号
意义
代号
意义
M




F









1
普通用
普通型负温度系数热敏电阻
2
稳压用
稳压型负温度系数热敏电阻
3
微波测量用
微波功率测量型负温度系数热敏电阻
4
旁热式
旁热式负温度系数热敏电阻
5
测温用
测温型负温度系数热敏电阻
6
控温用
控温型负温度系数热敏电阻
7
8
线性型
线性型负温度系数热敏电阻
9
0
特殊用
特殊型负温度系数热敏电阻
2.
负温度系数热敏电阻的主要参数。
热敏电阻器的参数颇多,主要有标称阻值、B值范围和额定功率。
标称阻值常在热敏电阻上标出。它是指在基准温度为25℃时的零功率阻值,因此亦作标称电阻值R25。
B值范围(K)是反映负温度系数热敏电阻器热灵敏度越高。
额定功率是指热敏电阻在环境温度为25℃、相对湿度为45~80%及大气压力为0.87~1.07bar的大气条件下,长期连续负荷所允许的耗散功率。表2列出了MF11(片状)负温度系数热敏电阻的主要参数。
表2
标称阻值(KΩ)
10~15
额定功率(W)
0.25
B值范围(K)
1980~3630
温度系数(10-2/℃)
-(2.23~4.09)
耗散系数(mW/℃)
≥5
时间常数(s)
≤30
最高工作温度(℃)
125
3.
负温度系数热敏电阻的简易测试方法。
应用热敏电阻时,必须对它的几个比重要的参数进行测试。一般来说,热敏电阻对温度的敏感性高,所以不宜用万用表来测量它的阻值。这是因为万用表的工作电流比较大,流过热敏电阻器时会发热而使阻值改变。但对于确认热敏电阻能否工作,用万用表也可作简易判断。具体为:将万用表拨到欧姆挡(视标称电阻值定挡位),用鄂鱼夹代替表笔分别夹住热敏电阻器的两脚,记下此时的阻值;然后用手捏住热敏电阻器,观察万用表,会看到随着温度的慢慢升高而指针会慢慢向右移,表明电阻在逐渐减小,当减小到一定数值时,指针停了下来。若环境温度接近体温,用这种方法就不灵,这时可用电路铁靠近热敏电阻器,同样也会看到表针慢慢右移。这样,则可证明这只负温度系数热敏电阻器是好的。
用万用表检测负温度系数热敏电阻器时,请注意3点:
(1)
万用表内的电池必需是新换不久的,而且在测量前应调好欧姆零点;
(2)
普通万用表的电阻挡由于刻度是非线性的,为了减少误差,读数方法正确与否很重要,即读数时视线正对着表针。若表盘上有反射镜,眼睛看到的表针应与镜子里的影子重合;
(3)
热敏电阻上的标称阻值,与万用表的读数不一定相等,这是由于标称阻值是用专用仪器在25℃的条件下测得的,而万用表测量时有一定的电流通过热敏电阻而产生热量,而且环境温度不可能正是25℃,所以不可避免地产生误差。
那么,能否估算出一只热敏电阻器在某一温度时阻值呢?回答是肯定的,方法也很简单:以MF1型负温度系数热敏电阻电阻器为例,查表2便可得知它的电阻温度系数为d25=-(2.23~4.09)%/℃(其意是:以基准温度25℃为起点,温度每升高1℃,则该热敏电阻器的阻值便增加2.23~4.09%)。为了简便,可将d25取为-3%/℃,这样估算就十分方便了:在某一温度t℃时热敏电阻所具有的电阻值,等于其前一温度的电阻乘以系数0.97(即100%-3%=97%=0.97)。例如,某1只MF11型负温度系数热敏电阻器在25℃的阻值为250Ω,那么在26℃时为250Ω×0.97=242.5Ω。
4.
负温度系数热敏电阻的典型应用。
第一个应用实例是多点测温仪。如图1所示。R1~R5以及表头uA组成测量电桥。其中,R2、R3是电桥的平衡电阻,R1为起始电阻,R4为满刻度电阻。当XP未插入XS中时,表头满刻度,起着校正作用。电位器RP为电桥提供一个稳定的直流电源。R5与表头uA串联,起修正表头刻度和限制流经表头电流的作用。
[attach]32806[/attach]
Rt1~Rt6为MF11型负温度系数热敏电阻器,分别安装在六个待测温度的场所。S2为安装在监测室内的切换开关。当插头XP插入插座XS中后,XS中的Q与A自动分开,操作拨动开关S2便可测出各点的温度,通过表头uA显示读数。
第二个应用实例是温控吊扇。如图2所示。R1、Rt和RP构成测温电路。其中Rt为负温度系数热敏电阻器MF51。IC为时基集成电路NE555,它与R2、C2构成单稳态延时电路。继电器K为执行器件,其触点K直接控制吊扇电动机M电源的通断。C3与VD1~VD4以及T构成降压、整流滤波电路,向温控电路提供所需的直流电源。
[attach]32807[/attach]
当室温低于设定温度值时,Rt的阻值较大,IC的2脚电位高于1/3电源电压,其输出端IC的3脚为低电平,K处于释放状态,吊扇不工作;当室温高于设定温度时,Rt的阻值下降至某一数值,它与RP的串联电路的电压降低到小于1/3电源电压,于是IC的2脚由高电平变为低电平,IC的3脚此时输出高电平,继电器K吸合,吊扇运转。当室温逐渐下降至设定温度以下时,电路将重复上述过程,从而使室内温度稳定于某一温度值。
在图2电路中,调节RP的阻值可改变控制温度。单稳态电路延时时间由R2、C2的取值决定,可按T=1.1R2C2估算,采用图中所示参数,T约为150S。单稳态的作用,是使室温降至设定温度后能延迟一段工作时间,避免吊扇启、停过于频繁。

2 条回复

haobo  2009-03-27 22:49
谢谢
好东西
sg888  2009-02-08 16:00
谢谢共享

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