熱敏電阻器是一種隨(感應)溫度的變化其電阻值呈顯著變化的熱敏感半導體元件。溫度升高時阻值下降的熱敏電阻器,稱為負溫度系數熱敏電阻器(ntc熱敏電阻)。家電領域里大量使用的是NTC熱敏電阻。在家電開發研制領域里,工程人員在運用熱敏電阻的過程中,有時對一些主要參數的細節產生歧義,原因之一是某些參數的定義和內容缺乏統一的標準和規范。隨著 國家標準《直熱式負溫度系數熱敏電阻器(第一部分:總規范)》GB/T 6663.1-2007/IEC 60539-1:2002(以下簡稱“國標”)的實施(07年9月1日),情況開始有所改變。國內熱敏電阻器生產家都應當按照“國標”標注熱敏電阻的參 數,使用者也可以根據 “國標”向廠家索取熱敏電阻的參數。
零功率電阻:定義見“國標”(2.2.18)。零功率電阻是熱電阻器最基本的參數,廠家給出的熱敏電阻器的阻值都屬于零功率,,但“零功率”一詞容易使人 費解(因為物理含義上的零功率檢測是不存在的),所以,理解它的工程含義是定義中后一句的內容“……自熱導致的電阻值變化相對于總的測量誤差可以忽略不 計”。通常,對NTC的零功率測量是在恒溫槽中進行,影響總的測量誤差有二個主要因素:一是通過NTC的電流,一是恒溫槽精度。一般說來,減少通過NTC 的電流的方法比較多,一旦電流下降到一定程度,影響總誤差的往往是恒溫槽的精度。
自熱:當我們對NTC進行測量和運用時總會通過一定量的電流,這一電流使NTC自身產生熱量。NTC的自熱會導致其阻值下降,在測量及應用過程中出現動態 變化,所以控制自熱是運用NTC的關鍵。當NTC用于溫度測量時,應當盡量避免自熱;當NTC用于液位或風速測量時,則需要利用自熱。
環境溫度變化引起的熱時間常數(τa):一般情況下,NTC在穩定的室溫條件下,迅速進入設定(和要求介質)的溫度環境內,測量其溫度上升規定幅度T?所 需要的時間。溫度T? 的上升幅度為室溫Ta至設定溫度Tb差值的63.2%所需的時間。τa反映NTC在測量溫度時的響應速度。
耗散系數(δ):使NTC的溫度上升1K所消耗的功率稱為耗散系數。“國標”4.10.2給出的δ計算方法如下:
δ=U TH•I TH /(T b- T a) W /℃
式中: U TH為NTC的端電壓; I TH 為流過NTC的電流;T b為自熱穩定溫度;T a 為室內溫度。
可見,NTC溫度的上升指的是自熱溫度。從另外一個角度看,自熱造成的溫升可以利用δ計算出來。
例如:已知δ為0.1 W /℃,測量U TH•I TH為0.5 W,則:
(T b- T a)=U TH•I TH /δ ℃=0.5 /0.1 ℃=5 ℃
自熱使NTC高于環境溫度5℃。
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