NTC工程注意事项
来源：本站 更新时间：2014-05-04 22:40:27 查看次数：
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负温度系数（NTC）热敏电阻是一种双端固态电子元件，可预见的变化的电阻对应于变化的绝对体温组件。 这种变化的热敏电阻体的温度可通过在环境温度下得到的由电流通过该设备或由这些作用的组合的变化或内部由热所带来。 NTC热敏电阻器所使用的锰，镍，钴，铜，铁等金属的金属氧化物制成。 他们使用的是两个或更多的金属氧化物的混合物和粘合剂的材料制成，然后被压制成所需的配置。 将所得的材料，然后在升高的温度下烧结。 通过改变氧化物的种类，烧结时间和温度以及大气中，各种各样的曲线和电阻值可以制造。 热敏电阻术语热敏电阻器具有在25°C电阻大的负的变化相对于温度，-3％/℃至-6％/°C的顺序 这个电阻和温度之间的关系如下所示的大致呈指数型曲线如下所示。 有几个参数，将有助于描述曲线和它如何改变温度过高。 |
 图20：电阻与温度图 |
阻力位在25°C（R 25）用于测量热敏电阻的阻值最常用的温度，并且是最常见的用于引用热敏电阻的电阻值的一个温度为25℃。 为NTC热敏电阻，此值可从低于100瓦变化到大于1MEG W。 在25℃下的值是在一个温度控制浴在非常低的功率被用于测量的电阻值通常测定。 当用于热敏电阻的电阻值被提及，它是在该通常被用于25℃时的值。电阻温度系数（ 一 ）描述的NTC热敏电阻的曲线的一种方法是测量电阻与温度（R / T）曲线在一个温度下的斜率。 根据定义，阻力系数由下式给出： 其中： · T =温度°C或K · R =电阻在温度Ŧ 温度系数被表示为欧姆/欧姆/℃或更常见％/℃。 如可以从图20中可以看出，在NTC曲线的最陡的部分是在较低温度下。 根据NTC材料的种类，在-40℃的温度系数可以高达8％/℃。曲线的平坦部分发生在较高温度下，其中，在温度为300℃时，可以小于1％/℃。 的温度系数是一个可以被用来比较NTC曲线的相对陡度的方法。 的温度系数在相同温度下进行比较，因为，如前面已指出的，在整个工作温度范围内广泛变化是很重要的。 电阻率（斜率）的电阻率，或者斜坡，为热敏电阻被定义为抵抗在一个温度下的电阻在第二较高的温度下的比率。 的电阻率是描述在NTC曲线的一种方法。 它有时被用来比较两条曲线的相对倾斜度。 不存在对于被用于计算比率的两种温度下的工业标准，尽管一些常见的温度范围是： 通过采取电阻率在不同温度下所获得的值将变化很大，这取决于所用的温度。 因此，电阻率不能使用，除非在相同温度范围用于比较热敏电阻曲线。 例如，对于ATP的曲线的“Z”，以下比率获得：  贝塔值（b）一个简单的近似的电阻和温度的NTC热敏电阻之间的关系是使用两者之间的指数近似。 这种近似是基于简单的曲线拟合到实验数据，并使用一个曲线上的两个点来确定b的值。 关于耐温度使用 β的方程是：R =爱（B / T） 其中： 在温度T R =热敏电阻的阻值 A =常数方程 B =测试，材料常数 T =热敏电阻温度（K） 要计算贝塔对于任何给定的温度范围内，下列公式：  B可以是用于比较的NTC热敏电阻曲线的相对陡度。 然而，与电阻率，b的值将取决于用于计算值的温度变化，虽然没有的范围内，电阻率一样。 例如，为了计算b表示的0℃下的ATP曲线的“Z”的温度范围内，以50℃： T1 = 0°C + 273.15℃= 273.15K T2 = 50°C + 273.15℃= 323.15K R1 = 3.265 R2 = 0.3601 乙这个值将被引用为 b 0°C/50°C。 使用其他温度来计算b表示曲线的“Z”将产生下面的结果： B 25°C/50°C = 3936K B 25°C/85°C = 3976K 正如你所看到的，重要的是要知道什么温度 用于计算b的值，然后才用来比较的热敏电阻 曲线。 B可被用于计算该曲线的在其他温度下的电阻 内 使得b被计算一次常数A的范围内确定。 然而，此方程的精度只有约±0.5℃，50℃的范围。 斯坦哈特 - 哈特热敏电阻式在斯坦哈特 - Hart方程式是emperically推导出的多项式公式，最能代表电阻与NTC热敏电阻的温度关系。 在斯坦哈特- Hart方程式是用来描述RVT关系的最佳方法，是准确的在更广泛的温度范围比为 b。 为了解决温度时电阻已知，可得方程的形式如下：1 / T = A + B（LNR）+ C（LNR）3 其中： T =温度开尔文（K =°C + 273.15） a，b和c为常数公式 R =电阻在W在温度Ŧ 来解决电阻，当温度是已知的，方程的形式是：  其中：  的一个，b和c的常数，可以计算出任何一个的热敏电阻材料，或用于在材料类型的热敏电阻的单个值。 解出的常数，则必须使用三组数据。 通常情况下，一个温度范围内，数值在低端，中高端是用来计算的常数。 这将确保该方程在范围最合适的。 使用斯坦哈特- Hart方程式允许的精度不如±0.001°C在100°C温度范围。 见斯坦哈特- Hart方程式常数ATP的热敏电阻表为常数的值。 可通过联系ATP包含电阻与温度数据为单个部件打印输出。 热敏电阻容差和温度精度有两个因素讨论热敏电阻及其测量温度的能力时要考虑的。 首先是电阻容差，这被定义为抗性的任何部分将随其标称值的金额。 在任何温度下的电阻容差是总和：一）最接近的误差在任何特定的温度 b）该附加公差由于从标称曲线的材料偏差 当热敏电阻是用来测量温度的任何应用程序是比较合适的讨论温度精度的设备。 精度可如果电阻容差和一个被称为计算。 有两种公认描述一个热敏电阻的公差或精度的方法。 首先是点匹配 。 这描述了一个热敏电阻，有其严格的电阻公差在一个温度，参考温度，通常是25°C。 在温度低于和高于参考温度的电阻容差就会变大，由于在材料中曲线的不确定性。 其它类型的热敏电阻容差被称为曲线匹配或互换 。 这些热敏电阻通常定义为具有一定精度在一定范围内，一般为±0.2°C从0°C至70°C。 一个简单的公式来描述电阻容差和温度精度之间的关系。 当一个人知道其他的都可以计算出来。  例如，对于ATP的零件号A1004Z-2，电阻容差为±2％@ 25°C。 看为曲线“Z”的数据显示，一个在25℃时是4.4％/℃。 因此，在25°C的精度可以计算为（±2％/ 4.4％/℃）=±0.45℃。 同样，对于ATP的零件号A1004Z-C3，温度准确度表示为±0.2°C从0°C至70°C。 要计算在25℃的电阻公差C由一个在该温度下分裂的温度精度的温度。 25°C时，电阻容差为（±0.2°C * 4.4％/°C）=±0.88％。 在为NTC热敏电阻器的数据段，ATP还提供了 对于那些点在25℃匹配部分的曲线偏差 使用该信息和a 的值后，允许的温度精度在任何温度下进行计算。 例如，对于曲线的“Z”，在50℃下的ATP零件号A1004Z-2，电阻容差在25°C时为±2％。 由于曲线的不确定性的偏差被列为±1.2％。 因此，总电阻容差会 是： （±2％）+（±1.2％）=±3.2％@ 50℃ 在50℃下对这种材料的一个被列为-3.8％/℃。 因此，计算出的温度精度在50℃下为A1004Z-2： （±3.2％）/（-3.8％/℃）=±0.84°C 在50℃下对这种材料的一个被列为-3.8％/℃。 的热敏电阻的精度如何相对于温度变化的例子可以看出，在下面的曲线图。 |
 图21：NTC热敏电阻的典型温度公差 （点匹配与可互换 |
NTC热敏电阻的自加热参数自加热发生在一个热敏电阻，当电流通过该装置是这样的，所产生的内部热量足以提高热敏电阻体的温度高于其环境。 温度敏感的应用，这是不可取的自加热热敏电阻器在任何程度上。 其他的NTC热敏电阻的应用程序利用固有的部分的自加热特性。 一个热敏电阻的消耗功率的能力的部分的大小，它的几何形状，引线材料和尺寸，安装的方法，这会有助于该部分散热的能力的任何其他因素的函数。耗散系数（D）耗散因子，D，定义在温升条件所施加的功率和热敏电阻自身发热的关系。 这个关系被定义如下： 其中： P =功率消耗在瓦 D T =温度上升（℃ 耗散因子（D）表示在毫瓦/°C单位 D的特定值将对应的量 必要的功率以1℃下，以提高热敏电阻的体温 因为耗散因子，D，取决于许多因素，在数据表中列出的值仅供参考。 时间常数（T）热时间常数的热敏电阻是 定义为改变之间的差的63.2％所需的热敏电阻时 它的周围，当没有电源消耗由热敏电阻，热敏电阻和初始温度。 t的值定义的响应时间为热敏电阻 当它已经经受在温度阶跃变化。 例如，一个热敏电阻 这已经在25℃的环境温度下在一段时间足够长它到达 平衡，然后被转移到一个环境下，温度为75°C。 热敏电阻 不会立即指示对应于新的温度的电阻 而是会成倍接近新的电阻值。 对于测量 而言，对应于为t的温度的电阻值将对应的温度跨度63.2％，即T T = 0.632（70-25）= 31.6 +25 = 56.6°C 因此，该部分必须达到的温度为56.6°C。 该部分在该温度下的电阻可以使用的Steinhart-Hart公式或计算 近似可以使用。 例如ATP的 产品编号A1004Z-C3，采用方程，在56.6℃下的值应为2814 W。 因此，要找到t的值，我们将监控用万用表或类似工具部分的电阻值。 该部分应开始在25°C，其中的电阻应为10,000 W。 该部分需要达到2814 W一旦部分被移动到75℃的温度下的新的时间将对应于t的值，将有几秒钟的单位。 影响吨的因素有类似于那些影响包括热敏电阻器的质量，安装，环境和其它因素。 |
