Princip fungování termistoru s záporným teplotním koeficientem NTC

NTC je zkratka pro záporný teplotní koeficient, což znamená záporný teplotní koeficient, obecně odkazuje na polovodičové materiály nebo komponenty s velkým záporným teplotním koeficientem, takzvaný NTC termistor je termistor s záporným teplotním koeficientem. Je vyroben z oxidů kovů jako mangan, kobalt, nikl a měď jako hlavního materiálu, pomocí keramického procesu. Tyto oxidy kovů mají polovodičové vlastnosti, protože jsou elektricky vodivé jako polovodičové materiály jako germanium a křemík. při nízkých teplotách je počet nosičů (elektronů a otvorů) těchto oxidových materiálů menší, takže jejich hodnota odporu je vyšší; S rostoucí teplotou se zvyšuje počet nosičů, takže hodnota odporu se snižuje. Termistor NTC se mění při pokojové teplotě v rozsahu 100 až 1 000 000 ohmů s teplotním koeficientem -2% ~ -6,5%. NTC Termistory NTC Termistory se široce používají pro měření teploty, regulaci teploty a kompenzaci teploty.

NTC složení termistoru s záporným teplotním koeficientem

NTC (Negativní teplotní koeficient) je exponenciálně snížený odpor proti zvýšení teploty, tepelný odpor a materiál s záporným teplotním koeficientem. Tento materiál je polovodičová keramika s použitím manganu, mědi, křemíku, kobaltu, železa, niklu, zinku a dalších dvou nebo více oxidů kovů pro plné smíchání, tvarování, spékání a dalších procesů, které mohou být vyrobeny z tepelného odporu s záporným teplotním koeficientem (NTC). Jeho odpor a konstanta materiálu se mění podle poměru složení materiálu, spékací atmosféry, teploty spékání a stavu struktury. Nyní se také objevují neoxidní materiály NTC tepelného odporu reprezentované karbidem křemíku, selenidem cínu, dusikidem tantalu atd.

NTC tepelně citlivé polovodiče jsou většinou krystalové struktury nebo jiné struktury oxidové keramiky s záporným teplotním koeficientem, hodnota odporu může být přibližně vyjádřena jako:

Vzorec RT, RT0 je hodnota odporu při teplotě T a T0, Bn je konstanta materiálu. keramické zrno samo o sobě způsobuje změnu odporu v důsledku změny teploty, která je určena vlastnostmi polovodičů.

Nejdůležitější vlastností tepelné citlivosti NTC záporného teplotního koeficientu je životnost

Dlouhodobý NTC termistor je zlepšení povědomí o NTC termistoru, zdůrazňující důležitost životnosti odporu. NTC termistor je nejdůležitější životnost, vydrží různé vysoce přesné, vysoké citlivosti, vysoké spolehlivosti, ultra vysoké teploty a vysoké tlakové zkoušky a stále pracuje dlouhou dobu.
Životnost je důležitou vlastností NTC termistoru a má dialektický vztah s dalšími parametry, jako je přesnost, citlivost. NTC odporový produkt musí nejprve mít dlouhou životnost, aby byl zajištěn výkon jiných vlastností; Jiný vynikající výkon závisí na dosažení určité technické úrovně výrobního procesu, což umožňuje dlouhou životnost NTC.
Mnoho high-tech elektroniky, v ultra-vysoké teplotě, ultra-vysoké napětí a dalších těžkých podmínek, vyžaduje, aby termistor hrál stabilní regulaci teploty, funkce měření teploty, většina výrobců usilovně usiluje o přesnost, citlivost, hodnotu odstupu a další běžné vlastnosti NTC termistoru, zanedbává životnost odporu, což vede k tomu, že NTC nemůže pracovat dlouhou dobu a ovlivňuje používání elektroniky. Takže všechna přesnost, citlivost, odolnost vůči vysokým teplotám a tak dále jsou bezvýznamné.

NTC záporný teplotní koeficient termistor historie

V roce 1834 vědci poprvé objevili, že sulfid stříbra má vlastnosti záporného teplotního koeficientu. v roce 1930 vědci zjistili, že oxid mědi - oxid mědi má také vlastnosti záporného teplotního koeficientu a úspěšně ho použili v obvodu kompenzace teploty leteckých přístrojů.

NTC záporný teplotní koeficient teplotní rozsah termistoru

Jeho měřicí rozsah je obecně -10 ~ + 300 ° C, může také dosáhnout -200 ~ + 10 ° C, a dokonce může být použit pro měření teploty v prostředí + 300 ~ + 1200 ° C.

Přesnost termometru s záporným koeficientem teploty může dosáhnout 0,1 ° C, doba snímání teploty může být kratší než 10 s. Je vhodná nejen pro teploměry skladů obilí, ale také pro skladování potravin, lékařskou hygienu, vědecká pěstování, oceány, hluboké studny, vysoké vzdušnosti, ledovce atd.

NTC Termistor Treasury je první profesionální elektronická kniha v průmyslu, jejíž obsah obsahuje různé znalosti týkající se NTC Termistor a je nezbytným nástrojem pro praktické pracovníky. Konkrétně:

Pracovní princip NTC termistor, druh, symbol, model, úvod vodiče, podrobné vysvětlení odborných termínů.

Jak určit požadovaný typ NTC termistoru, prostředí aplikace, přesnost, citlivost, stabilitu a lineární rozsah v praxi.

Termistory NTC jsou použity pro čtení teploty v láhvích červeného vína, inteligentní toalety a snímače teploty chladicí kapaliny.

Jak provést jednoduché testování odporu NTC a testování spolehlivosti[2]

NTC záporný teplotní koeficient termistor

Hodnota nulového výkonového odporu RT (Ω)

RT znamená hodnotu odporu měřenou při stanovení teploty T pomocí měřeného výkonu, který způsobuje změnu hodnoty odporu ve vztahu k celkové chybě měření.

Vztah mezi hodnotou odporu a změnou teploty je:

RT = RN expB(1/T – 1/TN)

RT: NTC odpor termistoru při teplotě T (K).

RN: NTC odpor termistoru při jmenovité teplotě TN (K).

T: Určená teplota (K).

B: Materiálová konstanta NTC termistoru, také známá jako index tepelné citlivosti.

exp: Index založený na přirozeném čísle e (e = 2,71828...).

Tento vztah je empirický vzorec, který má jistou přesnost pouze v omezeném rozsahu nominální teploty TN nebo nominálního odporu RN, protože konstanta materiálu B sama o sobě je funkcí teploty T.

Nominální nulový výkonový odpor R25 (Ω)

Podle národních předpisů je hodnota odporu nominálního nulového výkonu hodnota odporu R25 měřená NTC termistorem při základní teplotě 25 ° C, tato hodnota odporu je nominální hodnota odporu NTC termistoru. Obvykle se říká, kolik odporu NTC termistor, také odkazuje na tuto hodnotu.

Konstanta materiálu (tepelná citlivost) Hodnota B

Hodnota B je definována jako:

B = T1 * T2 / (T2-T1) ln (RT1 / RT2)

RT1: Hodnota nulového výkonového odporu při teplotě T1 (K).

RT2: Hodnota nulového výkonového odporu při teplotě T2 (K).

T1 a T2: dvě určené teploty (K).

U běžně používaných NTC termistorů se hodnota B obvykle pohybuje mezi 2000K a 6000K.

Teplotní koeficient nulového výkonového odporu (αT)

Při stanovené teplotě je poměr relativní změny hodnoty částečného výkonového odporu termometru NTC k hodnotě změny teploty, která tuto změnu způsobila.

αT: Teplotní koeficient nulového výkonového odporu při teplotě T (K).

RT: nulový výkonový odpor při teplotě T (K).

Teplota (T).

B: Konstanta materiálu.

koeficient rozptýlení (δ)

Při stanovené teplotě prostředí je koeficient rozptýlení termistoru NTC poměrem změny výkonu rozptýleného v odporu k změně teploty odpovídající odporu.

δ: NTC koeficient rozptýlení termistoru, （ mW/ K ）。

P: Výkon spotřebovaný termistorem NTC (mW).

<unk>T: NTC při spotřebě energie <unk>P, odpovídající změna teploty (K) odporu.

Časová konstanta tepla (τ)

Při nulových podmínkách výkonu, když se teplota mění, teplota termistoru se mění o 63,2% od počátku dvou teplotních rozdílů a konstanta teplotního času je přímo úměrná teplotní kapacitě NTC termistoru a opačně úměrná jeho koeficientu rozptýlení.

τ: konstanta teplotního času (S).

C: Tepelná kapacita NTC termistoru.

δ: koeficient rozptýlení NTC termistoru.

Jmenovitý výkon Pn

Za stanovených technických podmínek je dovolená spotřeba energie při dlouhodobé nepřetržité práci termistoru. Při tomto výkonu samotná teplota odporu nepřekročí jeho maximální provozní teplotu.

Maximální pracovní teplota Tmax

Za stanovených technických podmínek je maximální teplota povolená pro dlouhodobý nepřetržitý provoz termistoru. To znamená:

T0 - Teplota prostředí.

Měření výkonu Pm

Změna odporu způsobená ohříváním měřeného proudu při stanovené teplotě prostředí může být zanedbatelná ve vztahu k celkové chybě měření.

Obecně požaduje změnu odporu větší než 0,1%, pak měřicí výkon Pm je:

Vlastnosti teploty odporu

Teplotní vlastnosti NTC termistoru lze přibližně vyjádřit následujícím způsobem:

Ve formě:

RT: nulový výkonový odpor při teplotě T.

Odpověď: koeficienty související s fyzikálními vlastnostmi a geometrickými rozměry materiálu termistor.

B: Hodnota B.

T: Teplota (k).

Přesnější výraz je:

Ve formě:

RT: Hodnota nulového výkonového odporu termistoru při teplotě T.

T = absolutní teplota, K；

A, B, C, D jsou konkrétní konstanty.

NTC záporný teplotní koeficient termistor R-T vlastnosti

Stejné hodnoty B, odlišné hodnoty odporu

Charakteristická křivka NTC termistoru R-T se stejnými hodnotami odporu a různými hodnotami B

Termistory NTC pro měření a řízení teploty

Vzhledná struktura

Termistory řady NTC

Termistory skla NTC

Aplikační schéma obvodu

Měření teploty (obvod Whiston Bridge)

Ovládání teploty

Navrhování aplikací

Elektronický termometr, elektronický celoroční kalendář, zobrazení teploty v elektronických hodinách, elektronické dárky;

zařízení pro chlazení a vytápění, topné termostaty;

Elektronické obvody pro měření teploty v automobilech;

senzory teploty, teploměry;

zdravotnická elektronika, elektronická toaletní zařízení;

Baterie a nabíjecí zařízení.