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發布時間:2021-07-06 11:39  
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用熱敏電阻測量溫度時,在輸入電路中要選擇好傳感器及其它元件,以便和所需要的精度相匹配。原理利用NTC熱敏電阻在一定的測量功率下,電阻值隨著溫度上升而迅速下降。有些場合需要精度為1%的電阻,而有些可能需要精度為0.1%的電阻。在任何情況下都應用一張表格算出所有元件的累積誤差對測量精度的影響,這些元件包括電阻、參考電壓及熱敏電阻本身。如果要求精度高而又想少花一點錢,則需要在系統構建好后對它進行校準,由于線路板及熱敏電阻必須在現場更換,所以一般情況下不建議這樣做。
熱敏電阻是敏感元件的一類,也叫半導體電阻器。它可由單晶、多晶以及玻璃、塑料等半導體材料制成。這種電阻器具有一系列特殊的電性能,基本的特性是其阻值隨溫度的變化有極為顯著的變化,以及伏安曲線呈非線性。
熱敏電阻分類:
熱敏電阻種類繁多,按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器(PTC)和負溫度系數熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻消耗的能量對溫度的影響用耗散常數來表示,它指將熱敏電阻溫度提高比環境溫度高1℃所需要的毫瓦數。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感,不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時電阻值越大,負溫度系數熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時電阻值越低,它們同屬于半導體器件。
正溫度系數熱敏電阻的工作原理
正溫度系數熱敏電阻以鈦酸鋇(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而成。有時需要對熱敏電阻的輸入進行標定以便得到合適的溫度分辨率,圖3是一個將10~40℃溫度范圍擴展到ADC整個0~5V輸入區間的電路。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,變成了半導體材料,被稱半導體化鈦酸鋇。它是一種多晶體材料,晶粒之間存在著晶粒界面,對于導電電子而言,晶粒間界面相當于一個位壘。
熱敏電阻價格當溫度低時,由于半導體化鈦酸鋇內電場的作用,導電電子可以很容易越過位壘,所以電阻值較小;當溫度升高到居里點溫度(即臨界溫度,此元件的“溫度控制點”一般為鈦酸鋇的居里點,為120℃)時,內電場受到破壞,不能幫助導電電子越過位全,所以表現為電阻值的急劇增加。由于熱敏電阻是一種電阻性器件,任何電流源都會在其上因功率而造成發熱。一種材料具有PTC效應僅指此材料的電阻會隨溫度的升高而增加,如大多數金屬材料都具有PTC效應。在這些材料中,PTC效應表現為電阻隨溫度增加而線性增加,這就是通常所說的線性PTC效應。
因為這種元件具有未達居里點前電阻隨溫度變化非常緩慢,具有恒溫、調溫和自動控溫的功能,只發熱,不發紅,無明火,不燃燒,可應用于交、直流電壓(3~440V)場合,使用壽命長,非常適用于電動機等電器裝置的過熱檢測。