根據實際數(shù)據輸入三組數(shù)據, (R1,T1), (R2,T2) 和(hé) (R3,T3)φ, 需在不(bù)同的(de)溫度條件(jiàn)下(xià)測得(de). 數(shù)據選擇點最好(hǎo)的(de)結果是(shì)選擇要(yào)測試的(de)溫度範圍的(de←)兩個(gè)端點和(hé)中間(jiān)點,比如(rú)要(yào)測試溫度為(wèi)25~85度，那(nà)α麽三點選擇25，55，85度三點。
|
|
NTC負溫度系數(shù)熱(rè)敏電(diàn)阻專業(yè)術(shù)語
零功率電(diàn)阻值 RT（Ω）
RT指在規定溫度 T 時(shí)，采用(yòng)引起電(diàn)阻值變化(huà)相(xiàng)對(duì)于總的(de)測量誤差來(l£ái)說(shuō)可(kě)以忽略不(bù)計(jì)的(de)測量功率測得(de)的(de)電(diàn)阻值。
電(diàn)阻值和(hé)溫度變化(huà)的(de)關系式為(wèi)：
RT = RN expB(1/T – 1/TN)
RT ：在溫度 T （ K ）時(shí)的(de) NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻阻值。
RN ：在額定溫度 TN （ K ）時(shí)的(de) NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻阻值。&nbs✔p;
T ：規定溫度（ K ）。
B ： NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)材料常數(shù)，又(yòu)叫熱(rè)敏指數(shù)。
exp ：以自(zì)然數(shù) e 為(wèi)底的(de)指數(shù)（ e = 2.71828 &hel$lip;）。
該關系式是(shì)經驗公式，隻在額定溫度 TN 或額定電(diàn)阻阻值 RN 的(de)有(yǒu)限範圍內(nèi)才具有(yǒu)一(yī)定的(de)精确度，β因為(wèi)材料常數(shù) B 本身(shēn)也(yě)是(shì)溫度 T 的(de)函數(shù)。
額定零功率電(diàn)阻值 R25 （Ω）
根據國(guó)标規定，額定零功率電(diàn)阻值是(shì) NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻在基準溫度 2 5 ℃ 時(shí)測得(de)的(de)電(diàn)阻值 R25，這(zhè)個(gè)電(diàn)阻值↓就(jiù)是(shì) NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)标稱電(diàn)阻值。通(tōng)常所說(shuō) NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻多(↔duō)少(shǎo)阻值，亦指該值。
材料常數(shù)（熱(rè)敏指數(shù)） B 值（ K ）
B 值被定義為(wèi)：
RT1 ：溫度 T1 （ K ）時(shí)的(de)零功率電(diàn)阻值。
RT2 ：溫度 T2 （ K ）時(shí)的(de)零功率電(diàn)阻值。
T1， T2 ：兩個(gè)被指定的(de)溫度（ K ）。
對(duì)于常用(yòng)的(de) NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻， B 值範圍一(yī)般在 2↔000K ～ 6000K 之間(jiān)。
零功率電(diàn)阻溫度系數(shù)（αT ）
在規定溫度下(xià)， NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻零動功率電(diàn)阻值的(de)相(xiàn✔g)對(duì)變化(huà)與引起該變化(huà)的(de)溫度變化(huà)值之比值。
αT ：溫度 T （ K ）時(shí)的(de)零功率電(diàn)阻溫度系數(shù)。
RT ：溫度 T （ K ）時(shí)的(de)零功率電(diàn)阻值。
T ：溫度（ T ）。
B ：材料常數(shù)。
耗散系數(shù)（δ）
在規定環境溫度下(xià)， NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻耗散系數(shù)是(shì)電(diàn)阻中耗散的(de)功率變化(huà)與電(d←iàn)阻體(tǐ)相(xiàng)應的(de)溫度變化(huà)之比值。
δ： NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻耗散系數(shù)，（ mW/ K ）。
△ P ： NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻消耗的(de)功率（ mW ）。
△ T ： NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻消耗功率△ P 時(shí)，電(diàn)阻體(tǐ)相(xiàng)應的(de)∑溫度變化(huà)（ K ）。
熱(rè)時(shí)間(jiān)常數(shù)(τ)
在零功率條件(jiàn)下(xià)，當溫度突變時(shí)，熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)溫度變化(huà)了(le)始未兩個(gè)溫度差的(δde) 63.2% 時(shí)所需的(de)時(shí)間(jiān)，熱(rè)時(shí)間(jiān)常數(shù)與 NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)熱(rβè)容量成正比，與其耗散系數(shù)成反比。
τ：熱(rè)時(shí)間(jiān)常數(shù)（ S ）。
C： NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)熱(rè)容量。
δ： NTC 熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)耗散系數(shù)。
額定功率Pn
在規定的(de)技(jì)術(shù)條件(jiàn)下(xià)，熱(rè)敏電(diàn)阻器(qì)長(cháng)期連續工(gōng)作(zuò)所允許消耗的(de )功率。在此功率下(xià)，電(diàn)阻體(tǐ)自(zì)身(shēn)溫度不(bù)超過其最高(gāo)工(gōng)作(zuò)溫度。
最高(gāo)工(gōng)作(zuò)溫度Tmax
在規定的(de)技(jì)術(shù)條件(jiàn)下(xià)，熱(rè)敏電(diàn)阻器(qì)能(néng)長(cháng)期連續工(gōng)作(zuò)所允許的(de)最高(gāo)溫度。即:
T0-環境溫度。
測量功率Pm
熱(rè)敏電(diàn)阻在規定的(de)環境溫度下(xià)， 阻體(tǐ)受測量電(diàn)流加熱(rè)引起的(de)阻值變化(huà)相(xiàng)對(duì)于總的(de)測量誤差來(lái)說(shuō)可(kě)以忽略不(bù)計(jì)時(shí)所消耗的(de)功率。
一(yī)般要(yào)求阻值變化(huà)大(dà)于0.1%，則這(zhè)時(shí)的(de)測量功率Pm為(wèi)：
電(diàn)阻溫度特性
NTC熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)溫度特性可(kě)用(yòng)下(xià)式近(jìn)似表示：
式中：
RT：溫度T時(shí)零功率電(diàn)阻值。
A：與熱(rè)敏電(diàn)阻器(qì)材料物(wù)理(lǐ)特性及幾何尺寸有(yǒu)關的(de)®系數(shù)。
B：B值。
T：溫度（k）。
更精确的(de)表達式為(wèi)：
式中：RT：熱(rè)敏電(diàn)阻器(qì)在溫度T時(shí)的(de)零功率電(diàn)阻值。
T：為(wèi)絕對(duì)溫度值，K；
A、B、C、D：為(wèi)特定的(de)常數(shù)。
熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)基本特性
電(diàn)阻－溫度特性
熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)電(diàn)阻－溫度特性可(kě)近(jìn)似地(dì)用(yòng)式1表示。
(式1) R=Ro exp {B(I/T-I/To)}
| R | : 溫度T(K)時(shí)的(de)電(diàn)阻值 |
| Ro | : 溫度T0(K)時(shí)的(de)電(diàn)阻值 |
| B | : B 值 |
| *T(K)= t(ºC)+273.15 | |
但(dàn)實際上(shàng)，熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)B值并非是(shì)恒定的(de)，其變化(huà)大(dà)小(xiǎo)因材料構成而異，最 大(dà)甚至可(kě)達5K/°C。因此在較大(dà)的(de)溫度範圍內(nèi)應用(yòng)↑式1時(shí)，将與實測值之間(jiān)存在一(yī)定誤差。
此處，若将式1中的(de)B值用(yòng)式2所示的(de)作(zuò)為(wèi)溫度的(de)函數(shù)計(jì)算(suàn)時(shγí)，則可(kě)降低(dī)與實測值之間(jiān)的(de)誤差，可(kě)認為(wèi)近(jìn)似相(xiàng)等。
(式2) BT=CT2+DT+E
上(shàng)式中，C、D、E為(wèi)常數(shù)。
另外(wài)，因生(shēng)産條件(jiàn)不(bù)同造成的(de)B值的(de)波動會(huì)引起常數(shù)E發生(shēng∏)變化(huà)，但(dàn)常數(shù)C、D 不(bù)變。因此，在探討(tǎo)B值的(de)波動量時(shí)，隻需考慮常數(shù)E即可(kě)。
• 常數(shù)C、D、E的(de)計(jì)算(suàn)
常數(shù)C、D、E可(kě)由4點的(de)(溫度、電(diàn)阻值)數(shù)據 (T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3)，通(tōng)過式3～6計(jì)算(suàn)。
首先由式樣3根據T0和(hé)T1,T2,T3的(de)電(diàn)阻值求出B1,B2,B3,然後代入以下(xià)各式樣。
• 電(diàn)阻值計(jì)算(suàn)例
試根據電(diàn)阻－溫度特性表，求25°C時(shí)的(de)電(diàn)阻值為(λwèi)5(kΩ)，B值偏差為(wèi)50(K)的(de)熱(rè)敏電(diàn)阻在10°C～30°C的(de)電(diànΩ)阻值。
• 步 驟
(1) 根據電(diàn)阻－溫度特性表，求常數(shù)C、D、E。
To=25+273.15 T1=10+273.15 T2=20+273.15 T3=30+273.15(2) 代入BT=CT2+DT+E+50，求BT。
(3) 将數(shù)值代入R=5exp {(BTI/T-I/298.15)}，求R。
*T : 10+273.15～30+273.15
• 電(diàn)阻－溫度特性圖如(rú)圖1所示
電(diàn)阻溫度系數(shù)
所謂電(diàn)阻溫度系數(shù)(α)，是(shì)指在任意溫度下(xià)溫度變化(hu∏à)1°C(K)時(shí)的(de)零負載電(diàn)阻變化(huà)率。電(diàn)阻溫度系數(shù)(α)與B值的(de)關系，可≥(kě)将式1微(wēi)分(fēn)得(de)到(dào)。
這(zhè)裡(lǐ)α前的(de)負号(－)，表示當溫度上(shàng)升時(shí)零負載電(diàn)阻降低(dī)。
散熱(rè)系數(shù) (JIS-C2570)
散熱(rè)系數(shù)(δ)是(shì)指在熱(rè)平衡狀态下(xià)，熱(rè)敏電(diàn)阻元件(jiαàn)通(tōng)過自(zì)身(shēn)發熱(rè)使其溫度上(shàng)升1°C時(shí)所需的(de)功率。
在熱(rè)平衡狀态下(xià)，熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)溫度T1、環境溫度T2及消耗功率P之間(jiān)關系如(rú)下(xià)式所示。
産品目錄記載值為(wèi)下(xià)列測定條件(jiàn)下(xià)的(de)典型值。
| (1) | 25°C靜(jìng)止空(kōng)氣中。 |
| (2) | 軸向引腳、經向引腳型在出廠(chǎng)狀态下(xià)測定。 |
額定功率(JIS-C2570)
在額定環境溫度下(xià)，可(kě)連續負載運行(xíng)的(de)功率最大(dà)值。
産品目錄記載值是(shì)以25°C為(wèi)額定環境溫度、由下(xià)式計(jì)算(suàn)出的(de)值。
(式) 額定功率=散熱(rè)系數(shù)×（最高(gāo)使用(yòng)溫度－25）
最大(dà)運行(xíng)功率
最大(dà)運行(xíng)功率=t×散熱(rè)系數(shù) … (3.3)
這(zhè)是(shì)使用(yòng)熱(rè)敏電(diàn)阻進行(xíng)溫度檢測或溫度補償時(s€hí)，自(zì)身(shēn)發熱(rè)産生(shēng)的(de)溫度上(shàng)升容許值所對(duì)應功率。(JIS中未定義。)容許溫度上(shàngσ)升t°C時(shí)，最大(dà)運行(xíng)功率可(kě)由下(xià)式計(jì)算(suàn)。♥
應環境溫度變化(huà)的(de)熱(rè)響應時(shí)間(jiān)常數(shù)(JIS-C2570)
指在零負載狀态下(xià)，當熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)環境溫度發生(shēng)急劇(jù)變化(huà)時(shí)，熱(rè)敏電(dΩiàn)阻元件(jiàn)産生(shēng)最初溫度與最終溫度兩者溫度差的(de)63.2%的(de)溫度變化(huà)所需的(de)時(shí)間(jiān)。
熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)環境溫度從(cóng)T1變為(wèi)T2時(shí)，經過時(shí)間(jiān)t與熱(rè)敏電(diàn)阻的(de)溫度T之間(jiān)存在以下(xià)關系。
| T= | (T1-T2)exp(-t/τ)+T2......(3.1) |
| (T2-T1){1-exp(-t/τ)}+T1.....(3.2) |
常數(shù)τ稱熱(rè)響應時(shí)間(jiān)常數(shù)。
上(shàng)式中，若令t=τ時(shí)，則(T-T1)/(T2-T1)=0.632。
換言之，如(rú)上(shàng)面的(de)定義所述，熱(rè)敏電(diàn)阻産生(shēng)初始溫度差63.2%的(★de)溫度變化(huà)所需的(de)時(shí)間(jiān)即為(wèi)熱(rè)響應時(shí)間(jiān)常σ數(shù)。
經過時(shí)間(jiān)與熱(rè)敏電(diàn)阻溫度變化(huà)率的(de)關系如(rú)下(xià)表所示。
産品目錄記錄值為(wèi)下(xià)列測定條件(jiàn)下(xià)的(de)典型值。
| (1) | 靜(jìng)止空(kōng)氣中環境溫度從(cóng)50°C至25°C變化(huà)時(shí)，熱(αrè)敏電(diàn)阻的(de)溫度變化(huà)至34.2°C所需時(shí)間(jiān)。 |
| (2) | 軸向引腳、徑向引腳型在出廠(chǎng)狀态下(xià)測定。 |
另外(wài)應注意，散熱(rè)系數(shù)、熱(rè)響應時(shí)間(jiān)常數(shù)随環境溫度、組裝條件(jiàn)而變化(huà)。
NTC負溫度系數(shù)熱(rè)敏電(diàn)阻R-T特性
B 值相(xiàng)同， 阻值不(bù)同的(de) R-T 特性曲線示意圖
相(xiàng)同阻值，不(bù)同B值的(de)NTC熱(rè)敏電(diàn)阻R-T特性曲線示意圖