想要選好高頻直流穩(wěn)壓電源中的熱敏電阻,,先弄明白這些,!

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很多人都知道熱敏電阻是一類敏感的元件,它可以根據(jù)不同的工作的溫度來呈現(xiàn)出不同的電阻的情況,。

熱敏電阻在溫度測量方面通常作為溫度傳感器,,大多數(shù)熱敏電阻體是由金屬氧化物t艮合物做成的。如氧化鎳,、氧化錳,、氧化鈷、氧化鐵這些金屬氧化物都是熱敏電阻的原材料,。熱敏電阻的特性在于它一旦發(fā)熱,電阻就會發(fā)生變化,,有的熱敏電阻發(fā)熱電阻變小,,有的熱敏電阻發(fā)熱電阻變大,各有各的用途,。

熱敏電阻將長期處于不動作狀態(tài),;當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于c區(qū)時(shí),熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近,,因而可能動作也可能不動作,。熱敏電阻在環(huán)境溫度相同時(shí),動作時(shí)間隨著電流的增加而急劇縮短;熱敏電阻在環(huán)境溫度相對較高時(shí)具有更短的動作時(shí)間和較小的維持電流及動作電流,。如今,,熱敏電阻在生活中應(yīng)用很多,廣泛用于家用電器,、電力工業(yè),、通訊、軍事科學(xué),、宇航等各個(gè)領(lǐng)域,,發(fā)展前景極其廣闊。下面我們一起來了解熱敏電阻的作用,、主要特點(diǎn),、技術(shù)參數(shù)及運(yùn)用等。

熱敏電阻的作用

熱敏電阻包括正溫度系數(shù)(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻,。隨著溫度慢慢升高時(shí),,熱敏電阻的阻值會逐漸變大,溫度慢慢降低時(shí),,阻值隨之變?。还蚀耍脽崦綦娮鑼囟鹊拿舾刑匦?,在電路中可以用來作為測量溫度的傳感器件,。

一、PTC熱敏電阻

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1,、PTC是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象或材料,,可專門用作恒定溫度傳感器,。該材料是以BaTIO3或SrTIO3或PbTIO3為主要成分的燒結(jié)體, 其中摻入微量的Nb,、Ta,、Bi、Sb,、Y,、La等氧化物進(jìn)行原子價(jià)控制而使之半導(dǎo)化,常將這種半導(dǎo)體化的BaTiO3等材料簡稱為半導(dǎo)(體)瓷,;同時(shí)還添加增大其正電阻溫度系數(shù)的Mn,、Fe、Cu,、Cr的氧化物和起其他作用的添加物,,采用一般陶瓷工藝成形、高溫?zé)Y(jié)而使鈦酸鉑等及其固溶體半導(dǎo)化,,從而得到正特性的熱敏電阻材料.其溫度系數(shù)及居里點(diǎn)溫度隨組分及燒結(jié)條件(尤其是冷卻溫度)不同而變化,。

2、鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦型結(jié)構(gòu),,它是一種鐵電材料,,純鈦酸鋇是一種絕緣材料。 在鈦酸鋇材料中加入微量稀土元素,,進(jìn)行適當(dāng)熱處理后,,在居里溫度附近,電阻率陡增幾個(gè)數(shù)量級,,產(chǎn)生PTC效應(yīng),,此效應(yīng)與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關(guān)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷是一種多晶材料,,晶粒之間存在著晶粒間界面,。 該半導(dǎo)瓷當(dāng)達(dá)到某一特定溫度或電壓,,晶體粒界就發(fā)生變化,從而電阻急劇變化,。

3,、鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)起因于粒界(晶粒間界)。對于導(dǎo)電電子來說,,晶粒間界面相當(dāng)于一個(gè)勢壘,。溫度低時(shí),由于鈦酸鋇內(nèi)電場的作用,,導(dǎo)致電子極容易越過勢壘,,則電阻值較小。 當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)溫度(即臨界溫度)附近時(shí),,內(nèi)電場受到破壞,,它不能幫助導(dǎo)電電子越過勢壘。這相當(dāng)于勢壘升高,,電阻值突然增大,,產(chǎn)生PTC效應(yīng)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)的物理模型有海望表面勢壘模型,、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢壘模型,,它們分別從不同方面對PTC效應(yīng)作出了合理解釋,。

4,、PTC熱敏電阻于1950年出現(xiàn),隨后1954年出現(xiàn)了以鈦酸鋇為主要材料的PTC熱敏電阻,。PTC熱敏電阻在工業(yè)上可用作溫度的測量與控制,, 也用于汽車某部位的溫度檢測與調(diào)節(jié),還大量用于民用設(shè)備,,如控制瞬間開水器的水溫,、空調(diào)器與冷庫的溫度, 利用本身加熱作氣體分析和風(fēng)速機(jī)等方面,。

5,、PTC熱敏電阻除用作加熱元件外,同時(shí)還能起到“開關(guān)”的作用,,兼有敏感元件,、加熱器和開關(guān)三種功能,稱之為“熱敏開關(guān)”,。 電流通過元件后引起溫度升高,,即發(fā)熱體的溫度上升,當(dāng)超過居里點(diǎn)溫度后,,電阻增加,,從而限制電流增加,, 于是電流的下降導(dǎo)致元件溫度降低,電阻值的減小又使電路電流增加,,元件溫度升高,,周而復(fù)始,因此具有使溫度保持在特定范圍的功能,,又起到開關(guān)作用,。 利用這種阻溫特性做成加熱源,作為加熱元件應(yīng)用的有暖風(fēng)器,、電烙鐵,、烘衣柜、空調(diào)等,,還可對電器起到過熱保護(hù)作用.

二,、NTC熱敏電阻

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1,、NTC是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小,、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象和材料。 該材料是利用錳,、銅,、硅、鈷,、鐵,、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進(jìn)行充分混合,、成型,、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷,可制成具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)的熱敏電阻,。它的其電阻率和材料常數(shù)隨材料成分比例,、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化?,F(xiàn)在還出現(xiàn)了以碳化硅,、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料,。

2,、NTC熱敏電阻器的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的階段。1834年,,科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了硫化銀有負(fù)溫度系數(shù)的特性,。1930年,,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氧化亞銅-氧化銅也具有負(fù)溫度系數(shù)的性能,并將之成功地運(yùn)用在航空儀器的溫度補(bǔ)償電路中,。隨后,,由于晶體管技術(shù)的不斷發(fā)展,熱敏電阻器的研究取得重大進(jìn)展,。1960年研制出了NTC熱敏電阻器,,廣泛用于測溫、控溫,、溫度補(bǔ)償?shù)确矫妗?/p>

3,、它的測量范圍一般為-10~+300℃,也可做到-200~+10℃,。

4,、熱敏電阻器溫度計(jì)的精度可以達(dá)到0.1℃,感溫時(shí)間可少至10s以下,。 它不僅適用于糧倉測溫儀,,同時(shí)也可應(yīng)用于食品儲存、醫(yī)藥衛(wèi)生,、科學(xué)種田,、海洋、深井,、高空,、冰川等方面的溫度測量。

熱敏電阻的主要特點(diǎn)

1,、靈敏度較高,,其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10~100倍以上,,能檢測出10-6℃的溫度變化,;

2、工作溫度范圍寬,,常溫器件適用于-55℃~315℃,,高溫器件適用溫度高于315℃(目前最高可達(dá)到2000℃),低溫器件適用于-273℃~55℃,;

3,、體積小,能夠測量其他溫度計(jì)無法測量的空隙,、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度,;

4、使用方便,,電阻值可在0.1~100kΩ間任意選擇,;

5,、易加工成復(fù)雜的形狀,可大批量生產(chǎn),;

6,、穩(wěn)定性好、過載能力強(qiáng),。

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