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入门NTC热敏电阻 | 温度传感器之六

特普生科技 特普生科技 2023-07-03 12 229

NTC(Negative Temperature Coeffi Cient)是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。

NTC材料是由锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物经过充分混合、成型、烧结等工艺制成的半导体陶瓷。它可以制成具有负温度系数(NTC)的热敏电阻。该材料的电阻率和材料常数会随着材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态的不同而变化。此外,现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等非氧化物材料为代表的NTC热敏电阻材料。

单端玻封热敏电阻

NTC热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷,具有负的温度系数,电阻值可近似表示为:

Rt=RT*EXP

(Bn*(1/T-1/T0)式中 RT、RT0 分别为温度 T、T0 时的电阻值,Bn 为材料常数。陶瓷晶粒本身由于温度变化而使电阻率发生变化,这是由半导体特性决定的。

NTC热敏电阻器的发展经历

1834 年,科学家首次发现了硫化银有负温度系数的特性。

1930 年,科学家发现氧化亚铜-氧化铜也具有负温度系数的性能,并将之成功地运用在航空仪器的温度补偿电路中。随后,由于晶体管技术的不断发展,热敏电阻器的研究取得重大进展。

1960 年,研制出了 NTC 热敏电阻器。

温度测量的应用

NTC 热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。它的测量范围一般为-10~+300℃,也可做到-200~+10℃,甚至可用于+300~+1200℃环境中作测温用。

热敏电阻器温度计的工作原理

RT 为 NTC 热敏电阻器;

R2 和 R3 是电桥平衡电阻;

R1 为起始电阻;

R4 为满刻度电阻,校验表头,也称校验电阻;

R7、R8 和 W 为分压电阻,为电桥提供一个稳定的直流电源。

R6 与表头(微安表)串联,起修正表头刻度和限制流经表头的电流的作用。

R5 与表头并联,起保护作用。

在不平衡电桥臂(即 R1、RT)接入一只热敏元件 RT 作温度传感探头。由于热敏电阻器的阻值随温度的变化而变化,因而使接在电桥对角线间的表头指示也相应变化。

热敏电阻器温度计的精度可以达到 0.1℃,感温时间可少至 10s 以下。它不仅适用于粮仓测温仪,同时也可应用于食品储存、医药卫生、科学种田、海洋、深井、高空、冰川等方面的温度测量。


NTC传感器和其他传感器的区别

特普生,成立于2011年,是国家高新技术、专精特新企业。主要研制NTC芯片热敏电阻温度传感器储能线束储能CCS集成采集母排储能模组铝巴等温度采集产品系列。一体化研制、一致性品质的特普生,竞争力优势明显:自主研制NTC芯片核心技术及实现医用0.3%精度;专利百项,保留不公开技术2项;为全球新能源产品、大消费品与工业品提供了定制化的温度采集技术。

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