PTC热敏电阻
PTC(是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料,可专门用作恒定温度传感器.该材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体,其中掺入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物进行原子价控制而使之半导化,常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导(体)瓷;同时还添加增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物,采用一般陶瓷工艺成形、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化,从而得到正特性的热敏电阻材料.其温度系数及居里点温度随组分及烧结条件(尤其是冷却温度)不同而变化
钛酸钡半导瓷的PTC效应起因于粒界(晶粒间界).对于导电电子来说,晶粒间界面相当于一个势垒.当温度低时,由于钛酸钡内电场的作用,导致电子极容易越过势垒,则电阻值较小.当温度升高到居里点温度(即临界温度)附近时,内电场受到破坏,它不能帮助导电电子越过势垒.这相当于势垒升高,电阻值突然增大,产生PTC效应.钛酸钡半导瓷的PTC效应的物理模型有海望表面势垒模型、丹尼尔斯等人的钡缺位模型和叠加势垒模型,它们分别从不同方面对PTC效应作出了合理解释.
实验表明,在工作温度范围内,PTC热敏电阻的电阻-温度特性可近似用实验公式表示:
RT=RT0expBp(T-T0)
式中RT、RT0表示温度为T、T0时电阻值,Bp为该种材料的材料常数.
PTC效应起源于陶瓷的粒界和粒界间析出相的性质,并随杂质种类、浓度、烧结条件等而产生显著变化.近,进入实用化的热敏电阻中有利用硅片的硅温度敏感元件,这是体型且精度高的PTC热敏电阻,由n型硅构成,因其中的杂质产生的电子散射随温度上升而增加,从而电阻增加
3)热敏电阻传感器的过热保护
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。不论哪种情况,热敏电阻都与被保护器件紧密结合在一起,从而使两者之间充分进行热交换,一旦过热,热敏电阻则起保护作用。
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,电路中的电流可以内十分之几毫安突变为几十毫安,因此继电器动作,从而实现过热保护。
4)热敏电阻传感器用于液面的测量
给 NTC 热敏电阻传感器施加一定的加热电流,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。判断它的阻值变化,就可以知道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。热敏电阻在汽车中还用于测量油温、冷却水混等。
开关电源中,功率型热敏电阻(NTC)的主要参数:
1、额定零功率电阻(R25 ):也叫标称电阻值,在没有特别说明的情况下,是指功率型NTC热敏电阻器在25℃环境温度中所测得的电阻值。 常用的阻值有2.5Ω、5Ω、10Ω 等,常用的阻值误差为:±15%、±20%、±30%等 。
2、大稳态电流(A):在标称环境温度下,可以连续施加在功率型NTC热敏电阻器上的电流大值。
3、大允许电容量(焦耳能量)(UF):在负载状态下,与一个功率型NTC热敏电阻器连接的电容器大允许电容量值。
4、工作温度范围(℃):功率型NTC热敏电阻器在零功率状态下可连续工作的环境温度范围,它由上限类别温度和下限类别温度来决定。
不同型号的特点和应用
NTC 热敏电阻(负温度系数)
特点:NTC 热敏电阻的阻值随温度升高而减小。它广泛应用于以下领域:
温度测量和控制:NTC 热敏电阻可以用于测量和控制电子设备的温度,如电脑、冰箱、空调等。
过热保护:NTC 热敏电阻可以用于检测设备的温度是否超过安全范围,从而起到过热保护的作用。
液位测量:NTC 热敏电阻可以用于测量液体的液位,通过测量液体对温度的影响来推算液位高度。
PTC 热敏电阻(正温度系数)
特点:PTC 热敏电阻的阻值随温度升高而增大。它主要应用于以下领域:
过流保护:PTC 热敏电阻可以用于电路中的过流保护,当电流过大时,PTC 热敏电阻的阻值迅速增大,限制电流的流动。
保险丝:PTC 热敏电阻可以用于制作保险丝,当电流过大时,PTC 热敏电阻的阻值逐渐增大,延迟电路的断开时间。
加热器控制:PTC 热敏电阻可以用于控制加热器的功率,通过调节 PTC 热敏电阻的阻值来控制加热器的输出功率。
CTR 热敏电阻(临界温度热敏电阻)
特点:CTR 热敏电阻的阻值在特定温度下发生突变。它主要应用于以下领域:
温度开关:CTR 热敏电阻可以用于制作温度开关,当温度达到特定阈值时,电路自动断开或闭合。
恒温控制:CTR 热敏电阻可以用于恒温控制系统中,通过监测温度的变化来控制设备的运行状态。
温度补偿:CTR 热敏电阻可以用于温度补偿电路中,通过调整阻值来抵消温度对电路性能的影响。
以上信息由专业从事抑制浪涌电流热敏电阻的至敏电子于2024/7/13 3:52:31发布
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