電阻,相信大家都比較熟悉了,那不知道大家對熱敏電阻是否有了解呢?熱敏電阻具體(ti) 指的是什麽(me) 呢?熱敏電阻的工作原理呢?接下來,小編將和大家一一進行分析。
熱敏電阻
熱敏電阻的主要特點是:
①靈敏度較高,其電阻溫度係數要比金屬大10~100倍以上,能檢測出10-6℃的溫度變化;
②工作溫度範圍寬,常溫器件適用於(yu) -55℃~315℃,高溫器件適用溫度高於(yu) 315℃(目前最高可達到2000℃),低溫器件適用於(yu) -273℃~-55℃;
③體(ti) 積小,能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體(ti) 及生物體(ti) 內(nei) 血管的溫度;
④使用方便,電阻值可在0.1~100kΩ間任意選擇;
⑤易加工成複雜的形狀,可大批量生產(chan) ;
⑥穩定性好、過載能力強。
熱敏電阻的簡介
熱敏電阻器是敏感元件的一類,按照溫度係數不同分為(wei) 正溫度係數熱敏電阻器(PTC)和負溫度係數熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感,不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度係數熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時電阻值越大,負溫度係數熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時電阻值越低,它們(men) 同屬於(yu) 半導體(ti) 器件。
熱敏電阻的工作原理
熱敏電阻將長期處於(yu) 不動作狀態;當環境溫度和電流處於(yu) c區時,熱敏電阻的散熱功率與(yu) 發熱功率接近,因而可能動作也可能不動作。熱敏電阻在環境溫度相同時,動作時間隨著電流的增加而急劇縮短;熱敏電阻在環境溫度相對較高時具有更短的動作時間和較小的維持電流及動作電流。
1、ptc效應是一種材料具有ptc(positive temperature coefficient)效應,即正溫度係數效應,僅(jin) 指此材料的電阻會(hui) 隨溫度的升高而增加。如大多數金屬材料都具有ptc效應。在這些材料中,ptc效應表現為(wei) 電阻隨溫度增加而線性增加,這就是通常所說的線性ptc效應。
2、非線性ptc效應 經過相變的材料會(hui) 呈現出電阻沿狹窄溫度範圍內(nei) 急劇增加幾個(ge) 至十幾個(ge) 數量級的現象,即非線性ptc效應,相當多種類型的導電聚合體(ti) 會(hui) 呈現出這種效應,如高分子ptc熱敏電阻。這些導電聚合體(ti) 對於(yu) 製造過電流保護裝置來說非常有用。
3、高分子ptc熱敏電阻用於(yu) 過流保護 高分子ptc熱敏電阻又經常被人們(men) 稱為(wei) 自恢複保險絲(si) (下麵簡稱為(wei) 熱敏電阻),由於(yu) 具有獨特的正溫度係數電阻特性,因而極為(wei) 適合用作過流保護器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險絲(si) 一樣,是串聯在電路中使用。
當電路正常工作時,熱敏電阻溫度與(yu) 室溫相近、電阻很小,串聯在電路中不會(hui) 阻礙電流通過;而當電路因故障而出現過電流時,熱敏電阻由於(yu) 發熱功率增加導致溫度上升,當溫度超過開關(guan) 溫度(ts,見圖1)時,電阻瞬間會(hui) 劇增,回路中的電流迅速減小到安全值.為(wei) 熱敏電阻對交流電路保護過程中電流的變化示意圖。熱敏電阻動作後,電路中電流有了大幅度的降低,圖中t為(wei) 熱敏電阻的動作時間。由於(yu) 高分子ptc熱敏電阻的可設計性好,可通過改變自身的開關(guan) 溫度(ts)來調節其對溫度的敏感程度,因而可同時起到過溫保護和過流保護兩(liang) 種作用,如kt16-1700dl規格熱敏電阻由於(yu) 動作溫度很低,因而適用於(yu) 鋰離子電池和鎳氫電池的過流及過溫保護。環境溫度對高分子ptc熱敏電阻的影響 高分子ptc熱敏電阻是一種直熱式、階躍型熱敏電阻,其電阻變化過程與(yu) 自身的發熱和散熱情況有關(guan) ,因而其維持電流(ihold)、動作電流(itrip)及動作時間受環境溫度影響。當環境溫度和電流處於(yu) a區時,熱敏電阻發熱功率大於(yu) 散熱功率而會(hui) 動作;當環境溫度和電流處於(yu) b區時發熱功率小於(yu) 散熱功率,高分子ptc熱敏電阻由於(yu) 電阻可恢複,因而可以重複多次使用。圖6為(wei) 熱敏電阻動作後,恢複過程中電阻隨時間變化的示意圖。電阻一般在十幾秒到幾十秒中即可恢複到初始值1.6倍左右的水平,此時熱敏電阻的維持電流已經恢複到額定值,可以再次使用了。麵積和厚度較小的熱敏電阻恢複相對較快;而麵積和厚度較大的熱敏電阻恢複相對較慢。
熱敏電阻也可作為(wei) 電子線路元件用於(yu) 儀(yi) 表線路溫度補償(chang) 和溫差電偶冷端溫度補償(chang) 等。利用NTC熱敏電阻的自熱特性可實現自動增益控製,構成RC振蕩器穩幅電路,延遲電路和保護電路。在自熱溫度遠大於(yu) 環境溫度時阻值還與(yu) 環境的散熱條件有關(guan) ,因此在流速計、流量計、氣體(ti) 分析儀(yi) 、熱導分析中常利用熱敏電阻這一特性,製成專(zhuan) 用的檢測元件。PTC熱敏電阻主要用於(yu) 電器設備的過熱保護、無觸點繼電器、恒溫、自動增益控製、電機啟動、時間延遲、彩色電視自動消磁、火災報警和溫度補償(chang) 等方麵。
通過上麵的介紹我們(men) 知道:熱敏電阻器用途十分廣泛。主要的應用方麵有:利用電阻-溫度特性來測量溫度、控製溫度和元件、器件、電路的溫度補償(chang) ;利用非線性特性完成穩壓、限幅、開關(guan) 、過流保護作用;利用不同媒質中熱耗散特性的差異測量流量、流速、液麵、熱導、真空度等;利用熱慣性作為(wei) 時間延遲器。希望通過小編上述對熱敏電阻的工作原理的介紹能給大家帶來幫助,如果有想了解更多的朋友可以看一下下麵幾篇相關(guan) 的文章。