NTC热敏电阻基本特性.doc

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)+273.15 exp:指数函数，e(无理数)=2.71828；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。 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 {(BT1/T-1/298.15)}，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 C2570-1) 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。产品目录记载值为下列测定条件下的典型值。 (1) 25°C静止空气中。 (2) 轴向引脚、经向引脚型在出厂状态下测定。 最大功率(JIS C2570-1) 在额定环境温度下，可连续负载运行的功率最大值。个别产品规格书上可能记载为以往的名称“额定功率”。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） 容许运行功率 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。容许运行功率=t×散热系数 对应环境温度变化的热响应时间常数(JIS C2570-1) 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。 T= (T1-T2)exp(-t/τ)+T2 (T2-T1){1-exp(-t/τ)}+T1 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。产品目录记录值为下列测定条件下的典型值。 (1) 静止空气中环境温度从50°C至25°C变化时，热敏电阻的温度变化至34.2°C所需时间。 (2) 轴向引脚、径向引脚型在出厂状态下测定。 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热敏电阻使用注意事项 请严格遵守以下事项，否则可能会造成NTC热敏电阻损坏、使用设备损伤或引起误动作。 (1) NTC热敏电阻是按不