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    熱敏電阻的基本特性詳細介紹

    選伊薩,找光偉達

    熱敏電阻的基本特性詳細介紹

    電阻-溫度特性

    熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似地用式1表示。(式1) R=Ro exp {B(I/T-I/To)}

    R: 溫度T(K)時的電阻值Ro: 溫度T0(K)時的電阻值B: B 值*T(K)= t(ºC)+273.15

    但實際上,熱敏電阻的B值并非是恒定的,其變化大小因材料構成而異,最大甚至可達5K/°C。因此在較大的溫度范圍內應用式1時,將與實測值之間存在一定誤差。此處,若將式1中的B值用式2所示的作為溫度的函數計算時,則可降低與實測值之間的誤差,可認為近似相等。(式2) BT=CT2+DT+E上式中,C、D、E為常數。另外,因生產條件不同造成的B值的波動會引起常數E發生變化,但常數C、D 不變。因此,在探討B值的波動量時,只需考慮常數E即可。 • 常數C、D、E的計算常數C、D、E可由4點的(溫度、電阻值)數據 (T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3),通過式3~6計算。首先由式樣3根據T0和T1,T2,T3的電阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式樣。• 電阻值計算例

    試根據電阻-溫度特性表,求25°C時的電阻值為5(kΩ),B值偏差為50(K)的熱敏電阻在10°C~30°C的電阻值。

    • 步 驟

    (1) 根據電阻-溫度特性表,求常數C、D、E。

    To=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15

    (2) 代入BT=CT2+DT+E+50,求BT。

    (3) 將數值代入R=5exp {(BTI/T-I/298.15)},求R。*T : 10+273.15~30+273.15

    • 電阻-溫度特性圖如圖1所示

    電阻溫度系數

    所謂電阻溫度系數(α),是指在任意溫度下溫度變化1°C(K)時的零負載電阻變化率。電阻溫度系數(α)與B值的關系,可將式1微分得到。這里α前的負號(-),表示當溫度上升時零負載電阻降低。

    散熱系數 (JIS-C2570)

    散熱系數(δ)是指在熱平衡狀態下,熱敏電阻元件通過自身發熱使其溫度上升1°C時所需的功率。在熱平衡狀態下,熱敏電阻的溫度T1、環境溫度T2及消耗功率P之間關系如下式所示。產品目錄記載值為下列測定條件下的典型值。

    (1) 25°C靜止空氣中。 (2) 軸向引腳、經向引腳型在出廠狀態下測定。 額定功率(JIS-C2570)

    在額定環境溫度下,可連續負載運行的功率最大值。產品目錄記載值是以25°C為額定環境溫度、由下式計算出的值。(式) 額定功率=散熱系數×(最高使用溫度-25)

    最大運行功率

    最大運行功率=t×散熱系數 … (3.3)這是使用熱敏電阻進行溫度檢測或溫度補償時,自身發熱產生的溫度上升容許值所對應功率。(JIS中未定義。)容許溫度上升t°C時,最大運行功率可由下式計算。

    應環境溫度變化的熱響應時間常數(JIS-C2570)

    指在零負載狀態下,當熱敏電阻的環境溫度發生急劇變化時,熱敏電阻元件產生最初溫度與最終溫度兩者溫度差的63.2%的溫度變化所需的時間。熱敏電阻的環境溫度從T1變為T2時,經過時間t與熱敏電阻的溫度T之間存在以下關系。

    T=(T1-T2)exp(-t/τ)+T2......(3.1)(T2-T1){1-exp(-t/τ)}+T1.....(3.2)常數τ稱熱響應時間常數。上式中,若令t=τ時,則(T-T1)/(T2-T1)=0.632。 換言之,如上面的定義所述,熱敏電阻產生初始溫度差63.2%的溫度變化所需的時間即為熱響應時間常數。經過時間與熱敏電阻溫度變化率的關系如下表所示。產品目錄記錄值為下列測定條件下的典型值。 (1) 靜止空氣中環境溫度從50°C至25°C變化時,熱敏電阻的溫度變化至34.2°C所需時間。(2) 軸向引腳、徑向引腳型在出廠狀態下測定。

    另外應注意,散熱系數、熱響應時間常數隨環境溫度、組裝條件而變化。

    NTC負溫度系數熱敏電阻R-T特性

    B 值相同, 阻值不同的 R-T 特性曲線示意圖

    相同阻值,不同B值的NTC熱敏電阻R-T特性曲線示意圖

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