热敏电阻的作用详解(一):
NTC热敏电阻是一个很简单的温度传感器,指负温度系数热敏电阻,在消费类电子产品中十分常见。NTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,它的阻值随着温度的升高反而降低。
NTC热敏电阻作用
1、抑制浪涌电流
2、温度测量
3、温度补偿
4、液面测量
5、过热保护
这些都是大家比较熟知,除此之外,NTC热敏电阻性价比比较高,封装形式多样适应多种场景,并且使用起来十分简单,广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域。
NTC热敏电阻原理
NTC热敏电阻一般以锰、锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,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于锗、硅等半导体材料,当温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其热敏电阻阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以热敏电阻阻值降低。
为什么要抑制浪涌电流?
一般开机的时候,这个大的电流会流过二极管,如果电流过大的话,二极管可能会损坏,整流二极管都是有一个参数叫IFSM,即允许经过的最大浪涌电流是有限制的。
电路图
五、那为什么用NTC热敏电阻抑制浪涌电流?
如下图所示,如果回路中没有NTC,那么这个电流是十分大的,或者NTC阻值很小,电流也会很大。在线路上头串联一个NTC热敏电阻,在开机之前,热敏电阻温度比较低,所以电阻比较大,能够很好限制开机时的浪涌电流。开机之后,热敏电阻温度起来了,阻值比较低,也不至于产生过大的损耗。
一般情景下小功率电源的NTC不用加继电器,大功率的需要加继电器。
除了上述,热敏电阻在抑制浪涌电流的时候有很多优点,包括:低成本、方便设计、减少电路板空间,以及自我保护。
热敏电阻选型需要注意哪些参数?
NTC1,常用的是10D-9,5D-9,5D11,2.5D15等几种型号,下头是热敏电阻选型时需要注意到的参数。
1、零功率电阻值R25
指25℃时测得的零功率电阻值。热敏电阻以环境温度25℃时测得的零功率电阻值作为它的标称阻值。
2、热时间常数
在零功率条件下,当温度发生突变时,热敏电阻变化到实际温度对应的阻值所需时间的63.2%的时间值。这个参数能够简单认为是热敏电阻的反应速度
3、B值
B值是衡量负温度系数热敏电阻(NTC)对温度敏感度的一个指标。B值越大,温度变化时阻值变化越大。
4、耗散系数
在规定环境温度下,器件本身耗散功率变化与相应温度变化的比值。热敏电阻本质上还是一个电阻,对于电阻,有电流流过就会发热,发热就会影响温度测量
5、最大工作电流
热敏电阻在25℃环境温度下允许施加在热敏电阻上的最大持续电流值。
热敏电阻的作用详解(二):
热敏电阻器的用途是十分广泛的,主要应用的方面有:
1)利用电阻-温度特性来测量温度、控制温度和元件、器件、电路的温度补偿;
2)利用不一样媒质中热耗散特性的差异测量流量、流速、液面、热导、真空度等;
3)利用非线性特性完成稳压、限幅、开关、过流保护作用;
4)利用热惯性作为时间延迟器。
热敏电阻的作用
1、温度补偿利用负温度特性,可在某些电子装置中起到补偿作用。当过载而使电流和温度增加时,热敏电阻阻值加大反向下拉电流,起到补偿、保护等作用。此时应注意热敏电阻需串接在电子线路中。
2、温度测量作为测量温度的热敏电阻一般结构简单,价格低廉。由于本身阻值较大,所以可忽略连接处的接触电阻,并可应用在数千米之外的远距离遥测过程。
3、过液面控制将两只负温度系数热敏电阻置于容器高、低液面安全位置,并施加定值加热电流。处于底部浸没于液体中的热敏电阻表面温度与周界温度相同,而处于高处暴露于空气中的热敏电阻表面温度则高于周界温度。若液面淹没高处电阻,使其表面溢度下降阻值上升,确定电路可利用阻值变化而及时通知报警装置,动作电路切断进液管路,起到过液面保护作用。若液面下降到低位,底部热敏电阻逐渐暴露于空气中,此时表面温度升高阻值下降,确定电路可利用阻值变化而及时通知动作电路打开进液管路供液。
4、温度拉制在机电保护与控制中,常将临界点热敏电阻串接在继电器控制回路中,当某一设备遇突发性故障发生过载时,引起温度升高。若到达临界点阻值突然下降,继电器电流超过动作电流额定值而动作,起到切断保护作用。
5、温度保护热敏电阻在一些设备的功能管理中起着十分关键的作用,如无线话机、笔记本计算机、等。如果充电电阻很大,这些设备的电池完成充电就会很快。但同时也会存在过热的危险。如果过热使得温度超过电池的居里温度,电池的损坏就不能恢复。但如果充电电压太低,则电池充电时间就会长到无法忍受。在电池中使用热敏电阻,就能够检测过热的电阻或电池的过热,从而调整充电的速度。其结果是,电池开始充电时的电压会比较大,这样,在比较短的时间内就能够以较大的充电电压快速充电。而当将要到达临界电压或临界温度时,能够控制充电的速度使之降低,然后,再比较平稳地完成充电。
6、过热保护笔记本计算机越来越小的尺寸,主板对温度是十分敏感的,而主板又是十分接近发热的电源电阻,不断提高的CPU主频不仅仅提高了CPU的速度,也使得它的工作温度高。在这种场合,表面封装式热敏电阻既能够快速响应又有过热的保护,也比较容易使用。
热敏电阻的作用详解(三):
热敏电阻是一种传感器电阻,热敏电阻的电阻值,随着温度的变化而改变,与一般的固定电阻不一样。属于可变电阻的一类,广泛应用于各种电子元器件中。不一样于电阻温度计使用纯金属,在热敏电阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物。两者也有不一样的温度响应性质,电阻温度计适用于较大的温度范围,而热敏电阻通常在有限的温度范围内实现较高的精度,通常是-90℃130℃。
特点
热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件。热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,热敏电阻是用半导体材料,大多为负温度系数,即阻值随温度增加而降低。热敏电阻主要特点有灵敏度较高;工作温度范围宽;体积小;使用方便;易加工成复杂的形状,可大批量生产;稳定性好、过载本事强。
由于半导体热敏电阻有独特的性能,所以在应用方面它不仅仅能够作为测量元件,还能够作为控制元件和电路补偿元件。热敏电阻广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域,发展前景极其广阔。
测温
作为测量温度的热敏电阻传感器一般结构较简单,价格较低廉。没有外面保护层的热敏电阻只能应用在干燥的地方;密封的热敏电阻不怕湿气的侵蚀、能够使用在较恶劣的环境下。由于热敏电阻传感器的阻值较大,故其连接导线的电阻和接触电阻能够忽略,所以热敏电阻传感器能够在长达几千米的远距离测量温度中应用,测量电路多采用桥路。
温度补偿
热敏电阻传感器可在必须的温度范围内对某些元器件湿度进行补偿。例如,动圈式仪表表头中的动圈由铜线绕制而成,温度升高,电阻增大,引起温度的误差。因而能够在动圈的回路中将负温度系数的热敏电阻与锰铜丝电阻并联后再与被补偿元器件串联,从而抵消内于温度变化所产生的误差。
液面测量
给NTC热敏电阻传感器施加必须的加热电流,它的表面温度将高于周围的空气温度,此时它的阻值较小。当液而高于它的安装高度时,液体将带走它的热量,使之温度下降、阻值升高。确定它的阻值变化,就能够明白液面是否低于设定值。汽车油箱中的油位报警传感器就是利用以上原理制作的。
过热保护
过热保护分直接保护利间接保护。对小电流场合,可把热敏电阻传感器直接串人负载中,防止过热损坏以保护器件,对大电流场合,可用于对继电器、晶体管电路等的保护。例如,在电动机的定子绕组中嵌入突变型热敏电阻传感器并与继电器串联,当电动机过载时,定子电流增大,引起发热。当温度大于突变点时,电路中的电流能够内十分之几毫安突变为几十毫安,所以继电器动作,从而实现过热保护。