干货|看完就能学会如何使用热敏电阻

电子工程世界 2023-05-08 07:30
▲ 更多精彩内容 请点击上方蓝字关注我们吧!         

热敏电阻介绍

热敏电阻(Thermistor)是一种传感器电阻,其电阻值随着温度的变化而变化,其体积随温度的变化比一般的固定电阻要大很多。组成热敏电阻的材料一般是陶瓷或聚合物,在有限的温度范围内能实现较高的精度,通常是-90℃~130℃。和热敏电阻类似的有使用纯金属(RTD)制作的电阻温度计,适用于较大的温度范围。

假设温度和电阻的变化为线性,热敏电阻和温度之间有关系式:

∆R=K∆T

其中,K称为温度系数,热敏电阻根据温度系数K分为两类:

K为正值,电阻值随着温度的升高而增大,称为正温度系数热敏电阻(PTC);

K为负值,电阻值随着温度的升高而减小,称为负温度系数热敏电阻(NTC);

注意:对于热敏电阻而言,K一般不是固定的值,温度和电阻值之间呈现非线性。而RTD温度和电阻值之间呈现线性。

由于实际条件下,∆R,∆T是非线性的,所有很少用温度系数K来描述热敏电阻的性能,而是使用电阻温度系数来aT描述,定义如下:

这个公式反应电阻随温度的变化率,电阻温度系数越大说明热敏电阻对温度越敏感,能感知到热量的变化越明显。

根据上述原理,热敏电阻主要有以下6种使用场合:

  • 1.过液面控制

  • 2.温度测量

  • 3.温度补偿

  • 4.温度限制

  • 5.温度保护

  • 6.过热保护


负温度系数(NTC)电阻

NTC是NegaTIve Temperature Coefficent 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。

它是以锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铝(Al)、锌(Zn)等两种或者两种以上高纯度金属氧化物为主要材料, 经共同沉淀或水热法合成的纳米粉体材料,后经球磨充分混合、静压成型、高温烧结、半导体切片、划片、玻封烧结或环氧包封等封结工艺制成的,接近理论密度结构的,半导体电子陶瓷材料。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。

它具有电阻值随着温度的变化而相应变化的特性。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。

NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在100~1500000欧姆,温度系数-2%~-5%。外观形状一般有引线型、片状型等,如下图所示。

根据前面的介绍,NTC电阻的特性是温度系数K为负,即温度升高,电阻值减小。

由上面的曲线可知,如果知道NTC电阻的阻值,就能计算出当前的温度。计算方法如下

其中,T是温度,单位为K,R0是周围温度为T0 (K) 时的电阻值,B为常数。B常数随温度变化,反应了热敏电阻的电阻值变化倾向,通常称为材料B值。影响B值的因素有:

材料成分比例、烧结温度、烧结气氛和结构

下面以MF52A热敏电阻为例,来说明B常数,

从MF52A的手册中可以看出,在25~50℃和25~85℃两个不同的温度范围内,NTC电阻的B值是不一样的。这就提醒在使用热敏电阻做温度传感器时,需要注意测温范围和B值的确定。


应用举例

具有负温度系数特征的热敏电阻具有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、成本低等特点,NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

热敏电阻用于防浪涌

热敏电阻在开关电源输入电路中应用也比较多,主要是用来防止开机浪涌大电流对系统造成破坏。常温时,热敏电阻的阻值是KΩ级,电源接通后,流过热敏电阻的电流产生热量,温度上升,阻值下降;电源稳定时,热敏电阻的阻值降为了几Ω甚至更低,因此,不会消耗太多的能量。

当然,如果连续快速的多次上下电,NTC电阻也无法启到防浪涌的目的。

热敏电阻用于温度监测

锂离子电池的接口一般有三根线,分别为:正,负,NTC。在锂电池内部搭载的NTC热敏电阻就是用来监控电池正常使用过程中以及充电时的温度。电池温度上升时,NTC热敏电阻温度也会随之上升,从而电阻值会下降,当超过上限充电温度时,充电控制IC将会停止充电。如果设备要进行销售到国外的安规认证,有些文件中明确指出,锂电子组必须带有NTC温度监测才行。


总结

热敏电阻具有阻值和温度之间呈相关性的特点,广泛用于各种电子设备中。在使用热敏电阻时,需要考虑是选择PTC还是选择NTC。由于温度和阻值之前呈现非线性的特点,如果用在精确测温时,往往需要考虑到它自身的B值,以及线性拟合的方法。

免责声明:本文系网络转载,版权归原作者所有。如本文所用视频、图片、文字如涉及作品版权问题,请在文末留言告知,我们将在第一时间处理!本文内容为原作者观点,并不代表本公众号赞同其观点和对其真实性负责。


推荐阅读

干货 | 电解电容规格书中寿命才2000小时,够用吗?
干货 | 教你三步准确测试出电源纹波噪声值
干货 | 放大器正、负反馈基础电路介绍与仿真
干货 | PCB上10A的电流需要走多宽的线?需要几个过孔?

众号内回复您想搜索的任意内容,如问题关键字、技术名词、bug代码等,就能轻松获得与之相关的专业技术内容反馈。快去试试吧!

如果您想经常看到我们的文章,可以进入我们的主页,点击屏幕右上角“三个小点”,点击“设为星标”。
欢迎扫码关注


电子工程世界 关注EEWORLD电子工程世界,即时参与讨论电子工程世界最火话题,抢先知晓电子工程业界资讯。
评论
  • 现在为止,我们已经完成了Purple Pi OH主板的串口调试和部分配件的连接,接下来,让我们趁热打铁,完成剩余配件的连接!注:配件连接前请断开主板所有供电,避免敏感电路损坏!1.1 耳机接口主板有一路OTMP 标准四节耳机座J6,具备进行音频输出及录音功能,接入耳机后声音将优先从耳机输出,如下图所示:1.21.2 相机接口MIPI CSI 接口如上图所示,支持OV5648 和OV8858 摄像头模组。接入摄像头模组后,使用系统相机软件打开相机拍照和录像,如下图所示:1.3 以太网接口主板有一路
    Industio_触觉智能 2025-01-20 11:04 150浏览
  • Ubuntu20.04默认情况下为root账号自动登录,本文介绍如何取消root账号自动登录,改为通过输入账号密码登录,使用触觉智能EVB3568鸿蒙开发板演示,搭载瑞芯微RK3568,四核A55处理器,主频2.0Ghz,1T算力NPU;支持OpenHarmony5.0及Linux、Android等操作系统,接口丰富,开发评估快人一步!添加新账号1、使用adduser命令来添加新用户,用户名以industio为例,系统会提示设置密码以及其他信息,您可以根据需要填写或跳过,命令如下:root@id
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:14 121浏览
  •  万万没想到!科幻电影中的人形机器人,正在一步步走进我们人类的日常生活中来了。1月17日,乐聚将第100台全尺寸人形机器人交付北汽越野车,再次吹响了人形机器人疯狂进厂打工的号角。无独有尔,银河通用机器人作为一家成立不到两年时间的创业公司,在短短一年多时间内推出革命性的第一代产品Galbot G1,这是一款轮式、双臂、身体可折叠的人形机器人,得到了美团战投、经纬创投、IDG资本等众多投资方的认可。作为一家成立仅仅只有两年多时间的企业,智元机器人也把机器人从梦想带进了现实。2024年8月1
    刘旷 2025-01-21 11:15 360浏览
  • 临近春节,各方社交及应酬也变得多起来了,甚至一月份就排满了各式约见。有的是关系好的专业朋友的周末“恳谈会”,基本是关于2025年经济预判的话题,以及如何稳定工作等话题;但更多的预约是来自几个客户老板及副总裁们的见面,他们为今年的经济预判与企业发展焦虑而来。在聊天过程中,我发现今年的聊天有个很有意思的“点”,挺多人尤其关心我到底是怎么成长成现在的多领域风格的,还能掌握一些经济趋势的分析能力,到底学过哪些专业、在企业管过哪些具体事情?单单就这个一个月内,我就重复了数次“为什么”,再辅以我上次写的:《
    牛言喵语 2025-01-22 17:10 30浏览
  • 高速先生成员--黄刚这不马上就要过年了嘛,高速先生就不打算给大家上难度了,整一篇简单但很实用的文章给大伙瞧瞧好了。相信这个标题一出来,尤其对于PCB设计工程师来说,心就立马凉了半截。他们辛辛苦苦进行PCB的过孔设计,高速先生居然说设计多大的过孔他们不关心!另外估计这时候就跳出很多“挑刺”的粉丝了哈,因为翻看很多以往的文章,高速先生都表达了过孔孔径对高速性能的影响是很大的哦!咋滴,今天居然说孔径不关心了?别,别急哈,听高速先生在这篇文章中娓娓道来。首先还是要对各位设计工程师的设计表示肯定,毕竟像我
    一博科技 2025-01-21 16:17 95浏览
  • 2024年是很平淡的一年,能保住饭碗就是万幸了,公司业绩不好,跳槽又不敢跳,还有一个原因就是老板对我们这些员工还是很好的,碍于人情也不能在公司困难时去雪上加霜。在工作其间遇到的大问题没有,小问题还是有不少,这里就举一两个来说一下。第一个就是,先看下下面的这个封装,你能猜出它的引脚间距是多少吗?这种排线座比较常规的是0.6mm间距(即排线是0.3mm间距)的,而这个规格也是我们用得最多的,所以我们按惯性思维来看的话,就会认为这个座子就是0.6mm间距的,这样往往就不会去细看规格书了,所以这次的运气
    wuliangu 2025-01-21 00:15 181浏览
  • 本文介绍瑞芯微开发板/主板Android配置APK默认开启性能模式方法,开启性能模式后,APK的CPU使用优先级会有所提高。触觉智能RK3562开发板演示,搭载4核A53处理器,主频高达2.0GHz;内置独立1Tops算力NPU,可应用于物联网网关、平板电脑、智能家居、教育电子、工业显示与控制等行业。源码修改修改源码根目录下文件device/rockchip/rk3562/package_performance.xml并添加以下内容,注意"+"号为添加内容,"com.tencent.mm"为AP
    Industio_触觉智能 2025-01-17 14:09 161浏览
  • 数字隔离芯片是一种实现电气隔离功能的集成电路,在工业自动化、汽车电子、光伏储能与电力通信等领域的电气系统中发挥着至关重要的作用。其不仅可令高、低压系统之间相互独立,提高低压系统的抗干扰能力,同时还可确保高、低压系统之间的安全交互,使系统稳定工作,并避免操作者遭受来自高压系统的电击伤害。典型数字隔离芯片的简化原理图值得一提的是,数字隔离芯片历经多年发展,其应用范围已十分广泛,凡涉及到在高、低压系统之间进行信号传输的场景中基本都需要应用到此种芯片。那么,电气工程师在进行电路设计时到底该如何评估选择一
    华普微HOPERF 2025-01-20 16:50 73浏览
  • 嘿,咱来聊聊RISC-V MCU技术哈。 这RISC-V MCU技术呢,简单来说就是基于一个叫RISC-V的指令集架构做出的微控制器技术。RISC-V这个啊,2010年的时候,是加州大学伯克利分校的研究团队弄出来的,目的就是想搞个新的、开放的指令集架构,能跟上现代计算的需要。到了2015年,专门成立了个RISC-V基金会,让这个架构更标准,也更好地推广开了。这几年啊,这个RISC-V的生态系统发展得可快了,好多公司和机构都加入了RISC-V International,还推出了不少RISC-V
    丙丁先生 2025-01-21 12:10 111浏览
  •     IPC-2581是基于ODB++标准、结合PCB行业特点而指定的PCB加工文件规范。    IPC-2581旨在替代CAM350格式,成为PCB加工行业的新的工业规范。    有一些免费软件,可以查看(不可修改)IPC-2581数据文件。这些软件典型用途是工艺校核。    1. Vu2581        出品:Downstream     
    电子知识打边炉 2025-01-22 11:12 49浏览
我要评论
0
点击右上角,分享到朋友圈 我知道啦
请使用浏览器分享功能 我知道啦