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NTC热敏电阻[概念_计算方法_应用场合]

NTC热敏电阻[概念_计算方法_应用场合]
NTC热敏电阻[概念_计算方法_应用场合]

NTC负温度系数热敏电阻[概念,计算方法,应用场合]

NTC负温度系数热敏电阻 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 Coefficient 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 : NT

C 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 )

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)

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:

式中:

RT:温度T时零功率电阻值。

A:与热敏电阻器材料物理特性及几何尺寸有关的系数。

B:B值。

T:温度(k)。

更精确的表达式为:

式中:RT:热敏电阻器在温度T时的零功率电阻值。

T:为绝对温度值,K;

A、B、C、D:为特定的常数。

热敏电阻的基本特性

电阻-温度特性热敏电阻的电阻-温度特性可近似地用式1表示。

(式1) R=Ro exp {B(I/T-I/To)}

但实际上,热敏电阻的B值并非是恒定的,其变化大小因材料构成而异,最大甚至可达5K/°C。

因此在较大的温度范围内应用式1时,将与实测值之间存在一定误差。

此处,若将式1中的B值用式2所示的作为温度的函数计算时,则可降低与实测值之间的误

差,可认为近似相等。

(式2) BT=CT2+DT+E

上式中,C、D、E为常数。

另外,因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化,但常数C、D 不变。因此,

在探讨B值的波动量时,只需考虑常数E即可。

?常数C、D、E的计算

常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值)数据 (T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3),

通过式3~6计算。

首先由式样3根据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式样。

?电阻值计算例

试根据电阻-温度特性表,求25°C时的电阻值为5(kΩ),B值偏差为50(K)的热敏电阻在

10°C~30°C的电阻值。

?步骤

(1) 根据电阻-温度特性表,求常数C、D、E。

To=25+273.15 T1=10+273.15 T2=20+273.15 T3=30+273.15 (2) 代入BT=CT2+DT+E+50,求

BT。

(3) 将数值代入R=5exp {(BTI/T-I/298.15)},求R。

*T : 10+273.15~30+273.15

?电阻-温度特性图如图1所示

电阻温度系数所谓电阻温度系数(α),是指在任意温度下温度变化1°C(K)时的零负载电阻变化率。电阻温度系数(α)与B值的关系,可将式1微分得到。

这里α前的负号(-),表示当温度上升时零负载电阻降低。

散热系数 (JIS-C2570)散热系数(δ)是指在热平衡状态下,热敏电阻元件通过自身发热使其

温度上升1°C时所需的功率。

在热平衡状态下,热敏电阻的温度T1、环境温度T2及消耗功率P之间关系如下式所示。

额定功率(JIS-C2570)在额定环境温度下,可连续负载运行的功率最大值。

产品目录记载值是以25°C为额定环境温度、由下式计算出的值。

(式) 额定功率=散热系数×(最高使用温度-25)

最大运行功率最大运行功率=t×散热系数… (3.3)

这是使用热敏电阻进行温度检测或温度补偿时,自身发热产生的温度上升容许值所对应功率。

(JIS中未定义。)容许温度上升t°C时,最大运行功率可由下式计算。

应环境温度变化的热响应时间常数(JIS-C2570)指在零负载状态下,当热敏电阻的环境温度发生急剧变化时,热敏电阻元件产生最初温度与最终温度两者温度差的63.2%的温度变化所

需的时间。

热敏电阻的环境温度从T1变为T2时,经过时间t与热敏电阻的温度T之间存在以下关系。

常数τ称热响应时间常数。

上式中,若令t=τ时,则(T-T1)/(T2-T1)=0.632。

换言之,如上面的定义所述,热敏电阻产生初始温度差63.2%的温度变化所需的时间即为热

响应时间常数。

经过时间与热敏电阻温度变化率的关系如下表所示。

另外应注意,散热系数、热响应时间常数随环境温度、组装条件而变化。

NTC负温度系数热敏电阻R-T特性

B 值相同,阻值不同的 R-T 特性曲线示意图

相同阻值,不同B值的NTC热敏电阻R-T特性曲线示意图

温度测量、控制用NTC热敏电阻器外形结构

环氧封装系列NTC热敏电阻

玻璃封装系列NTC热敏电阻

应用电路原理图

温度测量(惠斯登电桥电路)

温度控制

应用设计

?电子温度计、电子万年历、电子钟温度显示、电子礼品;

?冷暖设备、加热恒温电器;

?汽车电子温度测控电路;

?温度传感器、温度仪表;

?医疗电子设备、电子盥洗设备;

?手机电池及充电电器。

NTC热敏电阻[概念_计算方法_应用场合]

NTC负温度系数热敏电阻[概念,计算方法,应用场合] NTC负温度系数热敏电阻 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 Coefficient 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 : NT C 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。

NTC热敏电阻原理及应用.

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 Coefficient 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 : NT C 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 )

ntc热敏电阻作用 7个常见例子

ntc热敏电阻作用7个常见例子 负温度NTC热敏电阻利用其特性,在N多种场合、N多种产品中发挥重要的作用。随温度的增大、阻值变小;温度下降,阻值变大~ NTC热敏电阻在体温探头的作用 体温探头其温度精度达到±0.1℃。这对NTC热敏电阻的要求是:体积小,高精度,高可靠,良好的耐热循环能力. 档监护仪采用双道体温测量电路,用于重症病人监护方面.它要求一个体温探头能同时提供双道测量温度,以配合监护仪的双道测量电路. 传统的做法,是将两粒NTC热敏电阻并联起来,制作成一个体温探头。但因受其尺寸限制,这种做法不能适应其小型化要求。 一是测量精度更准确,因其两粒芯片所测温度可以作对比,可以更能准确的测量出实际温度。二是可靠性更强,在工作中,即使其中一粒芯片突然失效,另一粒芯片仍可继续工作。 NTC热敏电阻医用植入式传感器 植入式传感器应当体积小,重量轻,并且和身体兼容,同时还要求其功率非常小。更重要的是,它们不能随着时间的推移而衰变。由于这类传感器属于第Ⅲ类医疗器械,因此需要有食品及药物管理局(FDA)的批准才能使用。一般来讲,这类传感器价格非常昂贵,而且需要专家做外科手术进行移植。 NTC热敏电阻和体液相接触的外用传感器 有几类一次性传感器是附在体外使用的,但是它们却是和体液相接触的。比如一次性血压传感器(DSP),(见图5)。这类传感器用于外科手术和重症监护,以便持续地监控病人的血压情况。这是在给病人进行静脉输液(IV)的同时测量

其血压的最理想方式。这类传感器需要每24个小时更换一次,以保证传感器的清洁卫生。这类传感器被连到一个监控器上,以便记录下所有的信息。还有其它几类与药物或是体液相接触的传感器。 NTC热敏电阻 "临时性"插入传感器 这类传感器要求能够通过切口插入体内(典型的方式是通过导管插入)。和植入式传感器相比,这种传感器的危险性不高。这种传感器的应用也很敏感,同样需要食品及药物管理局的批准才能使用。根据外科手术的不同,这些传感器可能会发挥几分钟到几个小时的功效。在理想情况下,这些传感器不需要外部动力进行驱动,但是如果必要的话,也可以通过外部途径进行驱动。 NTC热敏电阻太阳能热水器水温水位传感器 传感器就是一种能够感受水温水位,并且将感受到的水温水位转变成变化的电信号的仪器。在太阳热水器的发展史上,水温水位传感器一直起着举足轻重的作用,热水器的智能化、人性化都与水温水位传感器密不可分,水温水位测控仪更是离不开水温水位传感器,水温水位传感器工作稳定是对整个热水器智能控制的保障。 NTC热敏电阻在电源电路中的作用 NTC电阻串联在交流电路中主要是起"电流保险"作用. 压敏电阻并联在交流侧 电路中主要是起"限制电压超高"作用. 采用NTC抑制开机浪涌的电源设备,不能够频繁的开关机.需要等NTC冷却,恢复至其冷态阻值后,才能再次开机.要不,安装NTC的意义就没有了 NTC热敏电阻在医疗电子体温计中的应用 现在,很多大型医院都采用电子式体温计,这种温度传感器测量时间短、测量精度高、读数方便,并且还具有记忆功能,在临床上使用方面,性能突出。它通常由感温探头、信号处理单元、显示屏、电源四部分构成。感温探头是敏感部件,一般选用一个或几个高精度快速反应的热敏电阻,它直接关系到输出温度的准确性和响应速度;信号处理单元内部有加热和预测两种算法。

NTC热敏电阻抑制浪涌电流

抑制浪涌电流用NTC热敏电阻器 产品概述 在有电容器,加热器和马达的电子电路中,在电流接通的瞬间,必将产生一个很大的电流,这种浪涌电流作用的时间虽短,但其峰值却很大。在转换电源,开关电源,UPS电源中,这种浪涌电流甚至超过工作电流的100倍以上。因此,必须有效的抑制这种浪涌电流。当电流直接加在功率型NTC热敏电阻器上时,其电阻值就会随着电阻体发热而迅速下降。由于功率型NTC热敏电阻器有一个规定的零功率电阻值,当其串联在电源回路中时,就可以有效地抑制开机浪涌电流,并且在完成抑制浪涌电流作用以后,由于通过其电流的持续作用,功率型NTC热敏电阻器的电阻值将下降到非常小的程度,它消耗的功率可以忽略不计,不会对正常的工作电流造成影响。所以,在电源回路中使用功率型NTC热敏电阻器,是抑制开机时的浪涌电流,以保护电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。 主要参数 额定零功率电阻R25(Ω) 最大稳态电流I(A) 最大电流时近似电阻值R(Ω) 时间常数(S) 耗散系数(mW/℃ ) 工作温度范围: -55 ~ +200℃ 抑制浪涌电流用NTC热敏电阻器应用前后对比 负荷--温度特性曲线

应用实例:

温度测量、控制用NTC热敏电阻器 产品概述 NTC热敏电阻器给许多温度测量与控制设备提供实用的,低成本的解决方案,适用于-55 ℃到+300 ℃的温度范围内。 MF58型玻壳精密型 MF58型热敏电阻器采用陶瓷工艺与半导体工艺相结合的工艺技术制作而成,为两端轴向引出线玻璃封装结构。 MF52 E型珠状精密型 MF52 E型热敏电阻器是采用新材料、新工艺生产的小体积的环氧树脂包封型NTC热敏电阻器,具有高精度和快速反应等优点。 主要参数额定零功率电阻值R25 (Ω) R25允许偏差(%) B值(25/50 ℃)/(K) B值允许偏差(%) 耗散系数≥2.0mW/ ℃ 热时间常数≤7S 额定功率≤50mW 工作温度范围: -55 ~+300 ℃ 应用原理及实例 温度测量(惠斯登电桥电路) 温度控制

热敏电阻

热敏电阻根据温度系数分为两类:正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。由于特性上的区别,应用场合互不相同。 正温度系数热敏电阻简称PTC(是Positive Temperature Coefficient 的缩写),超过一定的温度(居里温度---居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里温度时该物质成为铁磁体,此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里温度时,该物质成为顺磁体,磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。其原理是在陶瓷材料中引入微量稀土元素,如La、Nb...等,可使其电阻率下降到10Ω.cm以下,成为良好的半导体陶瓷材料。这种材料具有很大的正电阻温度系数,在居里温度以上几十度的温度范围内,其电阻率可增大 4~10个数量级,即产生所谓PTC效应。 目前大量被使用的PTC热敏电阻种类:恒温加热用PTC热敏电阻;低电压加热用PTC热敏电阻;空气加热用热敏电阻;过电流保护用PTC热敏电阻;过热保护用PTC热敏电阻;温度传感用PTC热敏电阻;延时启动用PTC 热敏电阻。 负温度系数热敏电阻简称NTC(是Negative Temperature Coefficient 的缩写),泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。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。 PTC、NTC两种热敏电阻都可以用作温度传感,在目前的实际应用中,多采用NTC热敏电阻作为温度测量、控制的温度传感器。 NTC负温度系数热敏电阻专业术语 零功率电阻值R T(Ω) R T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。

10K热敏电阻分度表

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。温度变化会造成大的阻值改变,因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差,并且与生产工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。热敏电阻体积非常小,对温度变化的响应也快。但热敏电阻需要使用电流源,小尺寸也使它对自热误差极为敏感。 热敏电阻的电阻-温度特性可近似地用下式表示:R=R0exp{B(1/T-1/T0)}:R:

温度T(K)时的电阻值、Ro:温度T0、(K)时的电阻值、B:B值、*T(K)=t(º;C)+273.15。实际上,热敏电阻的B值并非是恒定的,其变化大小因材料构成而异,最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时,将与实测值之间存在一定误差。此处,若将式1中的B 值用式2所示的作为温度的函数计算时,则可降低与实测值之间的误差,可认为近似相等。 BT=CT2+DT+E,上式中,C、D、E为常数。另外,因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化,但常数C、D不变。因此,在探讨B值的波动量时,只需考虑常数E即可。常数C、D、E的计算,常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值)数据(T0,R0).(T1,R1).(T2,R2)and(T3,R3),通过式3~6计算。首先由式样3根据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式样。 电阻值计算例:试根据电阻-温度特性表,求25°C时的电阻值为5(kΩ),B值偏差为50(K)的热敏电阻在10°C~30°C的电阻值。步骤(1)根据电阻-温度特性表,求常数C、D、E。T o=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15(2)代入BT=CT2+DT+E+50,求BT。(3)将数值代入R=5exp {(BT1/T-1/298.15)},求R。*T:10+273.15~30+273.15。

NTC热敏电阻器在高精度温度测量中的应用

NTC热敏电阻器在高精度温度测量中的应用 于丽丽1,王剑华2,殳伟群2 (1.同济大学电子信息学院,上海200092;2.同济大学中德学院,上海200092) 摘 要:介绍了用NT C热敏电阻器进行高精度温度测量的几点考虑。分析了影响测量精度的各种因素,并提出了一些解决方法,主要的措施有:直流恒流源微安级电流;四线制测量电路;高分辨力(24位)ADC;数字滤波;仪器自校准等。实际测量表明:使用恰当的热敏电阻器在较窄的范围内(0~60℃)测量精度可达±0.001℃。 关键词:热敏电阻器;高精度温度测量;校准 中图分类号:TP223 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2004)12-0075-03 Application of NTC thermistor in high accurate temperature measurement Y U Li2li1,W ANGJian2hua2,SH U Wei2qun2 (1.Dept of E lct I nfo,Tongji U niversity,Sh angh ai200092,China; 2.Dept of China2G erm any,Tongji U niversity,Sh angh ai200092,China) Abstract:A few res olvents of the problems in high accurate tem perature measurement using NT C thermistors are intro2 duced.The various factors affected measurement accuracy are analyzed,and a few res olvents are advanced.S ome mea2 sures are used:constant current s ource offering microam pere current,4wire tem perature measuring circuit,ADC with ex2 cellent res olution,digital filter,instrument recalibration itself,etc.I t is indicated that high accuracy of0.001℃in a nar2 row range of tem perature(0~60℃)can be achieved by using fit thermistors. K ey w ords:thermistor;high2accurate tem perature measurement;calibration 0 引 言 NT C热敏电阻器除具有体积小、响应快、耐振动等优点外,还有阻值高、温度特性曲线的斜率大等特点。由于阻值高,往往可以忽略引线电阻的影响,即允许采用二线制接法。由于阻值随温度变化大,相应输出较大,对二次仪表的要求相对较低。缺点是量程窄、互换性差。 针对本文涉及研制项目温度测量量程窄、测量精度要求高(22℃±0.01℃)等特点,选用了经反复老化、长期稳定性指标优于0.002℃/a的热敏电阻器。尽管其阻值很高,仍然采用四线制的接法,以消除很小一点的引线电阻影响。对单支传感器进行了量程范围内多个温度点的严格标定。将其与采用特殊结构的61 2 电阻测量仪表相配合,最后,得到了期待的精度[1]。 1 高精度温度测量系统的研究 1.1 数学模型 热敏电阻与温度的关系是严重非线性。为了对这种非线性进行尽可能准确的描述,采用了如下的S teinhart2Hart 方程 收稿日期:2004-06-27 R=exp(A+ B T +C T2 +D T3 ),(1)式中 T为绝对温度值,K;R为热敏电阻器在温度为T时的电阻值,Ω。A,B,C,D则为4个特定的参数。一般需要采用多个温度点(至少4点)的标定获得热敏电阻器在已知温度点的阻值,然后,经过拟合获得模型的参数。这是一个从T和R出发推算A,B,C,D的过程,即校准或建模的过程。而测量时,则是在已知A,B,C,D的前提下,根据测出的R和数学模型推算出T的过程,这实际上是个内插的过程。 1.2 影响测量精度的因素 为了用热敏电阻器进行高精度的温度测量,必须研究各种影响因素,并采取相应的对策。在不考虑热敏电阻器的长期稳定性的前提下,尚有如下因素应当考虑: (1)热敏电阻器的标定:从第1.1节的表述可以看出:高精度的测量实际是一个高精度的内插问题。而要进行高精度的内插,需要事先进行高精度的建模。而高精度的建 57  2004年第23卷第12期 传感器技术(Journal of T ransducer T echnology)

NTC热敏电阻工作原理

NTC热敏电阻工作原理、参数解释 作者:时间:2010-3-14 5:09:12 ntc负温度系数热敏电阻工作原理 ntc是negative temperature coefficient 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 : nt c 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 )

负温度系数R25=3.4513k B值4200热敏电阻RT公式计算表

深圳市富温传感技术有限公司 人性科技感知温度 TEMPERATURE VS RESISTANCE TABLE Resistance 3.4513k Ohms at 114deg. C Resistance Tolerance + / - 1.5% B Value 4200K at 25/50 deg. C B Value Tolerance + / - 1 % Temp. (deg. C) Rmax (k Ohms) Rnor (k Ohms) Rmin (k Ohms) -20 1139.4650 1060.1345 986.1052 -19 1071.2083 997.2393 928.1697 -18 1007.4491 938.4533 873.9857 -17 947.8674 883.4849 823.2905 -16 892.1640 832.0642 775.8380 -15 840.0659 783.9421 731.4037 -14 791.3177 738.8882 689.7772 -13 745.6863 696.6897 650.7659 -12 702.9547 657.1495 614.1911 -11 662.9216 620.0852 579.8860 -10 625.4028 585.3280 547.6982 -9 590.2252 552.7214 517.4842 -8 557.2304 522.1205 489.1126 -7 526.2707 493.3907 462.4607 -6 497.2096 466.4075 437.4150 -5 469.9200 441.0550 413.8696 -4 444.2845 417.2257 391.7267 -3 420.1935 394.8199 370.8949 -2 397.5460 373.7448 351.2897 -1 376.2471 353.9141 332.8317 0 356.2099 335.2477 315.4483 1 337.3523 317.6710 299.0705 2 319.5989 301.1145 283.6353 3 302.8792 285.5136 269.0831 4 287.1273 270.8080 255.3588 5 272.2822 256.941 6 242.4108 6 258.2868 243.8621 230.1913 7 245.0881 231.5207 218.6553

怎样应用NTC热敏电阻

NTC元件是负温度系数的热敏电阻 电阻,物质对电流的阻碍作用就叫该物质的电阻。电阻小的物质称为电导体,简称导体。电阻大的物质称为电绝缘体,简称绝缘体。[全文] ,在业余无线电制作中应用较多。下面主要介绍三方面的应用: 1)仪表电路中的温度补偿 在仪表电路中,有很多像线绕电阻 线绕电阻是用镍铬线或锰铜线、康铜线绕在瓷管上制成的,分固定式和可调试两种。线绕电阻的特点是阻值精度极高,工作时噪声小、稳定可靠,能承受高温,在环境温度170℃下仍能正常工作。但它体积大、阻值较低,大多在100KΩ以下。另外,由于结构上的原因,其分布电容和电感系数都比较大,不能再高频电路中使用。这类电阻通常在大功率电路中作降压或负载等用。[全文] 一样用金属丝做的元件。金属丝一般都具有正温度系数,采用负温度系数的NTC热敏电阻 进行补偿,就能抵消由于温度变化所产生的误差。图1是一种温度补偿电路。是将NTC热敏电阻 与电阻 温度系数非常小的锰铜丝电阻并联后再与被补偿的元件串联,达到温度补偿的作用。 图1 NTC热敏电阻 热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。 在仪表温度补偿中的应用 2)TC用在晶体管 晶体管是由三层杂质半导体构成的器件,有三个电极,所以又称为半导体三极管,晶体三极管等,可以用于检波、整流、放大、开关、稳压、信号调制和许多其它功能。[全文] 电路中稳定工作点 图2是三种NTC热敏电阻稳定晶体管工作点的电路。 图2(a)所示为一个简单晶体管电流放大器,在基极回路中接大了一个NTC热"敏电阻RT。在环境温度变化时,线路输出电流也会有变化,加大了NTC后就可自动调整这一级晶体管的集电极直流电流,稳定晶体管的输出增益。 图2用NTC稳定晶体管工作点

最新NTC热敏电阻原理及应用86865

N T C热敏电阻原理及应用86865

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 Coefficient 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。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢13

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 : NT C 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 ) B 值被定义为: RT1 :温度 T1 ( K )时的零功率电阻值。 仅供学习与交流,如有侵权请联系网站删除谢谢13

热敏电阻B值

B值是热敏电阻器的材料常数,即热敏电阻器的芯片(一种半导体陶瓷)在经过高温烧结后,形成具有一定电阻率的材料,每种配方和烧结温度下只有一个B值,所以种之为材料常数。 B值可以通过测量在25摄氏度和50摄氏度(或85摄氏度)时的电阻值后进行计算。B值与产品电阻温度系数正相关,也就是说B值越大,其电阻温度系数也就越大。 温度系数就是指温度每升高1度,电阻值的变化率。采用以下公式可以将B值换算成电阻温度系数: 电阻温度系数=B值/T^2 (T为要换算的点绝对温度值) NTC热敏电阻器的B值一般在2000K-6000K之间,不能简单地说B值是越大越好还是越小越好,要看你用在什么地方。一般来说,作为温度测量、温度补偿以及抑制浪涌电阻用的产品,同样条件下是B值大点好。因为随着温度的变化,B值大的产品其电阻值变化更大,也就是说更灵敏。 NTC热敏电阻B值公式的: B= T1T2 Ln(RT1/RT2)/(T2-T1) 其中的B:NTC热敏电阻的B值,由厂家提供; RT1、RT2:热敏电阻在温度分别为T1、T2时的电阻值; T1、T2:绝对温标。V NTC热敏电阻B值公式。 先更正昨天的帖子,我用的热敏电阻的精度是1%,不是3%。 B= T1T2 Ln(RT1/RT2)/(T2-T1) ——(1) B:NTC热敏电阻的B值,由厂家提供;

RT1、RT2:热敏电阻在温度分别为T1、T2时的电阻值,厂家提供的是温度为298.15K (25摄氏度)时的阻值。 T1、T2:绝对温标。 我还是针对昨天的原理图简单的说说:由(1)式可得: RT1/RT2=e B(1/T1-1/T2)————————(2) 取T1=298.15K,此时热敏电阻的阻值为RT1=10K,故取R1=10K,设温 度为T2时的分压值为V2,则:V2=RT2Vcc/(RT2+R1),得 RT2=V2R1/(Vcc-V2),所以 RT1/RT2=Vcc/V2-1 代入(2)式得 e B(1/T1-1/T2) =Vcc/V2-1 得 B(1/T1-1/T2)=Ln(Vcc/V2-1) T2=T1/(1-T1(Ln(Vcc/V2-1))/B)设8位ADC输出值为N,则 Vcc/V2-1=256/N-1 所以 T2=T1(1-T1(Ln(256/N-1))/B)换算为摄氏温度后则 T=T2-273.15 你可以用C或VB编个程序从N=0开始到N=255计算出温度表,然后以N为索引查表直接得到温度。也可以通过实际测试出温度值构成温度表格,采用插值等算法得到温度值。我这里是以T1=25度计算的,你可以通过调整T1的值来测试更高或更低温度。

NTC热敏电阻、温度传感器产品选型方法与应用.

NTC热敏电阻/温度传感器产品选型方法与应用 NTC是Negative Temperature Coefficient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。它是以过渡金属氧化物为主要原材料,采用先进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100~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。禾用这些特性,NTC热敏电阻器/温度传感器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 其阻值随温度变化的特性下: [A]、非线性的温度特性[B]、丫轴为对数坐标时非常接近实际的温度特性正:面方下以虑考要需器感传度/温阻电敏热CTN型选确 、首先明确产品应用功能: 1. 温度测量

2. 温度补偿 3. 浪涌电流抑制 点击了解更多:温度测量、控制用NTC 热敏电阻器/温度传感器―― 工作原理和应用电路温度补偿NTC 热敏电阻器/温度传感器―― 工作原理和应用电路浪涌电流抑制NTC 热敏电阻器/温度传感器―― 工作原理和应用电路 二.按产品应用场合分类: 1. 汽车:VT 系列——汽车温度传感器用热敏电阻 DTV 系列——汽车温度传感器用NTC 热敏芯片 VTS 系列——交通工具温度传感器/温度开关 2. 医疗:MT 系列——医疗设备温度传感器用NTC 热敏电阻 DTM 系列——医疗温度传感器用NTC 热敏芯片 IT 系列——电子温度计NTC 温度传感器 3. 家电:TS 系列——NTC 温度传感器 BT系列一一绝缘引线型NTC温度传感器 4. 通讯:CT 系列——片式负温度系数热敏电阻 AT系列一一非绝缘引线插件NTC热敏电阻 5. 计算机及办公自动化设备: OT 系列——办公自动化NTC 热敏电阻/温度传感器 GT系列一一玻璃封装NTC热敏电阻

PTC热敏电阻基础知识总结

热敏电阻的物理特性与表示 热敏电阻的物理特性用下列参数表示: 电阻值、B值、耗散系数、热时间常数、电阻温度系数。 1、电阻值:R〔Ω〕 电阻值的近似值表示为:R2=R1exp[1/T2-1/T1] 其中:R2:绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕R1:绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕B:B值〔K〕 2、B值:B〔k〕 B值是电阻在两个温度之间变化的函数,表达式为: B= InR1-InR2 =2.3026(1ogR1-1ogR2) 1/T1-1/T2 1/T1-1/T2 其中:B:B值〔K〕R1:绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕R2:绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕 3、耗散系数:δ〔mW/℃〕 耗散系数是物体消耗的电功与相应的温升值之比。δ= W/T-Ta = I2 R/T-Ta 其中:δ:耗散系数δ〔mW/℃〕W:热敏电阻消耗的电功〔mW〕T:达到热平衡后的温度值〔℃〕Ta:室温〔℃〕I:在温度T时加热敏电阻上的电流值〔mA〕R:在温度T时加热敏电阻上的电流值〔KΩ〕在测量温度时,应注意防止热敏电阻由于加热造成的升温。 4、热时间常数:τ〔sec.〕 热敏电阻在零能量条件下,由于步阶效应使热敏电阻本身的温度发生改变,当温度在初始值和最终值之间改变63.2%所需的时间就是热时间系数τ。 5、电阻温度系数:α〔%/℃〕 α是表示热敏电阻器温度每变化1oC,其电阻值变化程度的系数〔即变化率〕,用α=1/R·dR/dT 表示,计算式为: α = 1/R·dR/dT×100 = -B/T2×100 其中:α:电阻温度系数〔%/℃〕R:绝对温度T〔K〕时的电阻值〔Ω〕B:B值〔K〕 PTC热敏电阻发热元件 一、PTC热敏电阻的简介: PTC热敏电阻发热元件是现代以至将来高科技尖端之产品。它被广泛应用于轻工、住宅、交通、航天、农业、医疗、环保、采矿、民用器械等,它与镍、铬丝或远红外等发热元件相比,具有卓越的优点。 有恒温、调温、自动控温的特殊功能 当在PTC元件施加交流或直流电压升温时,在居里点温度以下,电阻率很低;当一旦超越居里点温度,电阻率突然增大,使其电流下降至稳定值,达到自动控制温度、恒温目的。 不燃烧、安全可靠 PTC元件发热时不发红,无明火(电阻丝发红且有明火),不易燃烧。PTC元件周围温度超越限值时,其功率自动下降至平衡值,不会产生燃烧危险。 省电 PTC元件的能量输入采用比例式,有限流作用,比镍铬丝等发热元件的开关式能量输入还节省电力。 寿命长 PTC元件本身为氧化物,无镍铬丝之高温氧化弊端,也没有红外线管易碎现象,寿命长。并且多孔型比无孔型寿命更长。 结构简单 PTC元件本身自动控温,不需另加自动控制温度线路装置。特别是我公司新产品棗多孔型PTC更不需要其他散热装置,也不需用导电胶。 使用电压范围广 PTC元件在低压(6-36伏)和高压(110-240伏)下都能正常使用。 二、PTC热敏电阻的应用: 低压PTC元件适用于各类低电压加热器,仪器低温补偿,汽车上和电脑周边设备上的加热器。 高压PTC元件适用于下列电气设备的加热:电热保温碟、烘鞋器、热熔胶枪、电饭煲、电热靴、电热驱蚊器、静脉注射加热、轻便塑料封口机、蒸气发梳、蒸气发生器、加湿器、卷发器、录象机、复印机、自动售货机、热风帘、暖手

NTC热敏电阻应用

NTC热敏电阻的原理及应用 1、原理 NTC热敏电阻是指负温度系数热敏电阻。它是以锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铜(Cu)和铝(Al)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,因为在导电方式上类似锗、硅等半导体材料。温度低时,NTC热敏电阻材料的载流子(电子-空穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,受热激发跃迁到较高能级而产生新的电子-空穴,使参加导电的载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻的阻值在室温下的变化范围为1欧姆 - 106欧姆,温度系数为-2% - -6%。利用NTC热敏电阻器的不同特性,可广泛应用在温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 1.1、主要参数 零功率电阻(Rt):“零功率”一词容易使人费解,因为物理含义上的零功率检测是不存在的,工程含义是自热导致的电阻值变化相对于总的测量误差可以忽略不计。通常,对NTC热敏电阻的零功率测量是在恒温槽中进行,影响总的测量误差有二个主要因素:一是通过NTC热敏电阻的电流,二是恒温槽精度。一般说来,减少通过NTC热敏电阻的电流的方法比较多,一但电流下降到一定程度,影响测量误差的往往是恒温槽的精度。 B值:NTC热敏电阻器的材料常数(热敏指数),可以通过测量NTC热敏电阻在25℃和50℃(或85℃)时的电阻值后计算得出。B值是与电阻温度系数成正比的,也就是说B值越大,其电阻温度系数也就越大。但不能简单地说B值是大好还是小好,作温度测量使用时,B值大则在测量低温和常温时灵敏度高,而在测量高温时灵敏度低,B值小则相反;作温度补偿使用时,则要根据需补偿的元件特性选择合适的B值;作抑制浪涌使用时,B值大则通过电流能力强、残余电阻小、消耗功耗低。B值被定义为: 式中,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 ) 自热:当我们对NTC热敏电阻进行测量和运用时总会通过一定量的电流,这一电流使NTC热敏电阻自身产生热量。NTC热敏电阻的自热会导致其阻值下降,在测量及应用过程中出现动态变化,所以控制自热是运用NTC热敏电阻的关键。当NTC用于温度测量时,应当尽量避免自热,而当NTC热敏电阻用于抑制浪涌电流时,则是利用其自热。 热时间常数(τa):NTC热敏电阻在稳定的温度Ta下,迅速进入设定(和要求

热敏电阻数字温度计的设计与制作

评分: 大学物理实验设计性实验 实《用热敏电阻改装温度计》实验提要 设计要求 ⑴通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明 书,了解仪器的使用方法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵选择实验的测量仪器,设计出实验方法和实验步骤,要具有可操作性。 ⑶根据实验情况自己确定所需的测量次数。 实验仪器 惠斯通电桥,电阻箱,表头,热敏电阻,水银温度计,加热电炉,烧杯等实验所改装的温度计的要求 (1)要求测量范围在40℃~80℃。 (2)定标时要求测量升温和降温中同一温度下热敏温度计的指示值(自己确定测量间隔,要达到一定的测量精度)。 (3)改装后用所改装的温度计测量多次不同温度的热水的温度,同时用水银温度计测出此时的热水温度(作为标准值),绘制出校正曲线。 提交整体设计方案时间 学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。提交整体设计方案,要求电子版。用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。 思考题 如何才能提高改装热敏温度计的精确度? 用热敏电阻改装温度计 实验目的: 1.了解热敏电阻的特性; 2.掌握用热敏电阻测量温度的基本原理和方法; 3.进一步掌握惠斯通电桥的原理及应用。 实验仪器:

惠斯通电桥,电阻箱,热敏电阻,水银温度计,滑动变阻器,微安表,加热电炉,烧杯等 实验原理: 1.惠斯通电桥原理 惠斯通电桥原理电路图如图1所示。当电桥平衡时,B,D之间的电势相等,桥路电流I=0,B,D之间相当于开路,则U B=U D;I1=I x,I2=I0; 于是I1R1=I2R2,I1R X=I2R0 由此得R1/R X=R2/R0 或R X=R0R1/R2 (1) (1)式即为惠斯通电桥的平衡条件,也是用来测量 电阻的原理公式。欲求R X,调节电桥平衡后,只要知道 R1,R2,R0的阻值,即可由(1)式求得其阻值。 2.热敏电阻温度计原理 热敏电阻是具有负的电阻温度系数,电阻值随温度升高而迅速下降,这是因为热敏电阻由半导体制成,在这些半导体内部,自由电子数目随温度的升高增加的很快,导电能力很快增强,虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动。但这样作用对导电性能的影响远小于电子被释放而改变导电性能的作用,所以温度上升会使电阻下降。 这样我们就可以测量电桥非平衡时通过桥路的电流大小来表征温度的高低。 热敏电阻温度计的设计电路图如图2示

NTC热敏电阻的基本特性

NTC热敏电阻的基本特性 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。 电阻-温度特性 热敏电阻的电阻-温度特性可近似地用式1表示。 (式1) R=R0 exp {B(1/T-1/T0)} R: 温度T(K)时的电阻值 Ro:温度T0(K)时的电阻值 B: B 值 *T(K)= t(oC)+ exp:指数函数,e(无理数)=;exp {B(1/T-1/T0)} 指e 的{B(1/T- 1/T0)} 次方。 但实际上,热敏电阻的B值并非是恒定的,其变化大小因材料构成而异,最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时,将与实测值之间存在一定误差。 此处,若将式1中的B值用式2所示的作为温度的函数计算时,则可降低与实测值之间的误差,可认为近似相等。 (式2) BT=CT2+DT+E 上式中,C、D、E为常数。

另外,因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化,但常数C、D 不变。因此,在探讨B值的波动量时,只需考虑常数E即可。 ?? 常数C、D、E的计算 常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值)数据 (T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3),通过式3~6计算。 首先由式样3根据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式样。 ?? 电阻值计算例 试根据电阻-温度特性表,求25°C时的电阻值为5(kΩ),B值偏差为 50(K)的热敏电阻在10°C~30°C的电阻值。 ?? 步骤 (1) 根据电阻-温度特性表,求常数C、D、E。

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