NTC是负温度系数的英文缩写,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。 1. 负温度系数热敏电阻器的命名标准。 柳条剥皮机NTC热敏电阻器的种类繁多,形状各异。表1封边机青岛金鼎机械是负温度系数热敏电阻的命名标准,它由四部分构成,其中M表示敏感元件,F表示负温度系数热敏电阻器。有些厂家的产品,在序号之后又加了一个数字,如MF54-1,这个“-1”也属于序号,通常叫“派生序号”。 表1 主称 | 类别 | 用途或特性 | 命名全称 | 符号 | 意义 | 符号 | 意义 | 代号 | 意义 | M | 敏 感 元 件 | F | 负 温 度 系 数 热 敏 电 阻 | 1 | 普通用 | 普通型负温度系数热敏电阻 | 2 | 稳压用 | 稳压型负温度系数热敏电阻 | 3 | 微波测量用 | 微波功率测量型负温度系数热敏电阻 | 4 | 热转印墨水配方 旁热式 | 旁热式负温度系数热敏电阻 | 5 | 测温用 | 测温型负温度系数热敏电阻 | 6 | 控温用 | 控温型负温度系数热敏电阻 | 7 | | | 8 | 线性型 | 线性型负温度系数热敏电阻 | 9 | | 粉煤灰烧失量 | 0 | 特殊用 | 特殊型负温度系数热敏电阻 | | | | | | | |
2. 负温度系数热敏电阻的主要参数。 热敏电阻器的参数颇多,主要有标称阻值、B值范围和额定功率。 标称阻值常在热敏电阻上标出。它是指在基准温度为25℃时的零功率阻值,因此亦作标称电阻值R25。 B值范围(K)是反映负温度系数热敏电阻器热灵敏度越高。 额定功率是指热敏电阻在环境温度为25℃、相对湿度为45~80%及大气压力为0.87~1.07bar的大气条件下,长期连续负荷所允许的耗散功率。表2列出了MF11空洞检测(片状)负温度系数热敏电阻的主要参数。 表2 标称阻值(KΩ) | 10~15 | 额定功率(W) | 0.25 | B值范围(K) | 1980~3630 | 温度系数(10-2/℃) | -(2.23~4.09) | 耗散系数(mW/℃) | ≥5 | 时间常数(s) | ≤30 | 最高工作温度(℃) | 125 | | |
3. 负温度系数热敏电阻的简易测试方法。 应用热敏电阻时,必须对它的几个比重要的参数进行测试。一般来说,热敏电阻对温度的敏感性高,所以不宜用万用表来测量它的阻值。这是因为万用表的工作电流比较大,流过热敏电阻器时会发热而使阻值改变。但对于确认热敏电阻能否工作,用万用表也可作简易判断。具体为:将万用表拨到欧姆挡(视标称电阻值定挡位),用鄂鱼夹代替表笔分别夹住热敏电阻器的两脚,记下此时的阻值;然后用手捏住热敏电阻器,观察万用表,会看到随着温度的慢慢升高而指针会慢慢向右移,表明电阻在逐渐减小,当减小到一定数值时,指针停了下来。若环境温度接近体温,用这种方法就不灵,这时可用电路铁靠近热敏电阻器,同样也会看到表针慢慢右移。这样,则可证明这只负温度系数热敏电阻器是好的。 用万用表检测负温度系数热敏电阻器时,请注意3点: (1) 万用表内的电池必需是新换不久的,而且在测量前应调好欧姆零点; (2) 普通万用表的电阻挡由于刻度是非线性的,为了减少误差,读数方法正确与否很重要,即读数时视线正对着表针。若表盘上有反射镜,眼睛看到的表针应与镜子里的影子重合; (3) 热敏电阻上的标称阻值,与万用表的读数不一定相等,这是由于标称阻值是用专用仪器在25℃的条件下测得的,而万用表测量时有一定的电流通过热敏电阻而产生热量,而且环境温度不可能正是25℃,所以不可避免地产生误差。 那么,能否估算出一只热敏电阻器在某一温度时阻值呢?回答是肯定的,方法也很简单:以MF1型负温度系数热敏电阻电阻器为例,查表2便可得知它的电阻温度系数为d25=-(2.23~4.09)%/℃(其意是:以基准温度25℃为起点,温度每升高1℃,则该热敏电阻器的阻值便增加2.23~4.09%)。为了简便,可将d25取为-3%/℃,这样估算就十分方便了:在某一温度t℃时热敏电阻所具有的电阻值,等于其前一温度的电阻乘以系数0.97(即100%-3%=97%=0.97)。例如,某1只MF11型负温度系数热敏电阻器在25℃的阻值为250Ω,那么在26℃时为250Ω×0.97=242.5Ω。 4. 负温度系数热敏电阻的典型应用。 第一个应用实例是多点测温仪。如图1所示。R1~R5以及表头uA组成测量电桥。其中,R2、R3是电桥的平衡电阻,R1为起始电阻,R4为满刻度电阻。当XP未插入XS中时,表头满刻度,起着校正作用。电位器RP为电桥提供一个稳定的直流电源。R5与表头uA串联,起修正表头刻度和限制流经表头电流的作用。 Rt1~Rt6为MF11型负温度系数热敏电阻器,分别安装在六个待测温度的场所。S2为安装在监测室内的切换开关。当插头XP插入插座XS中后,XS中的Q与液晶白板A自动分开,操作拨动开关S2便可测出各点的温度,通过表头uA显示读数。 第二个应用实例是温控吊扇。如图2所示。R1、Rt和RP构成测温电路。其中Rt为负温度系数热敏电阻器MF51。IC为时基集成电路NE555,它与R2、C2构成单稳态延时电路。继电器K为执行器件,其触点K直接控制吊扇电动机M电源的通断。C3与VD1~VD4以及T构成降压、整流滤波电路,向温控电路提供所需的直流电源。 当室温低于设定温度值时,Rt的阻值较大,IC的2脚电位高于1/3电源电压,其输出端IC的3脚为低电平,K处于释放状态,吊扇不工作;当室温高于设定温度时,Rt的阻值下降至某一数值,它与RP的串联电路的电压降低到小于1/3电源电压,于是IC的2脚由高电平变为低电平,IC的3脚此时输出高电平,继电器K吸合,吊扇运转。当室温逐渐下降至设定温度以下时,电路将重复上述过程,从而使室内温度稳定于某一温度值。 在图2电路中,调节RP的阻值可改变控制温度。单稳态电路延时时间由R2、C2的取值决定,可按T=1.1R2C2估算,采用图中所示参数,T约为150S。单稳态的作用,是使室温降至设定温度后能延迟一段工作时间,避免吊扇启、停过于频繁。 |