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NTC热敏电阻的基本参数

  热敏电阻器是一种随(感应)温度的变化其电阻值呈显著变化的热敏感半导体元件。温度升高时阻值下降的热敏电阻器,称为负温度系数热敏电阻器(ntc热敏电阻)。家电领域里大量使用的是NTC热敏电阻。在家电开发研制领域里,工程人员在运用热敏电阻的过程中,有时对一些主要参数的细节产生歧义,原因之一是某些参数的定义和内容缺乏统一的标准和规范。随着 国家标准《直热式负温度系数热敏电阻器(第一部分:总规范)》GB/T 6663.1-2007/IEC 60539-1:2002(以下简称“国标”)的实施(07年9月1日),情况开始有所改变。国内热敏电阻器生产家都应当按照“国标”标注热敏电阻的参 数,使用者也可以根据 “国标”向厂家索取热敏电阻的参数。


       功率电阻:定义见“国标”(2.2.18)。零功率电阻是热电阻器最基本的参数,厂家给出的热敏电阻器的阻值都属于零功率,,但“零功率”一词容易使人 费解(因为物理含义上的零功率检测是不存在的),所以,理解它的工程含义是定义中后一句的内容“……自热导致的电阻值变化相对于总的测量误差可以忽略不 计”。通常,对NTC的零功率测量是在恒温槽中进行,影响总的测量误差有二个主要因素:一是通过NTC的电流,一是恒温槽精度。一般说来,减少通过NTC 的电流的方法比较多,一旦电流下降到一定程度,影响总误差的往往是恒温槽的精度。

       自热:当我们对NTC进行测量和运用时总会通过一定量的电流,这一电流使NTC自身产生热量。NTC的自热会导致其阻值下降,在测量及应用过程中出现动态 变化,所以控制自热是运用NTC的关键。当NTC用于温度测量时,应当尽量避免自热;当NTC用于液位或风速测量时,则需要利用自热。


       环境温度变化引起的热时间常数(τa):一般情况下,NTC在稳定的室温条件下,迅速进入设定(和要求介质)的温度环境内,测量其温度上升规定幅度Tί所 需要的时间。温度Tί 的上升幅度为室温Ta至设定温度Tb差值的63.2%所需的时间。τa反映NTC在测量温度时的响应速度。

       耗散系数(δ):使NTC的温度上升1K所消耗的功率称为耗散系数。“国标”4.10.2给出的δ计算方法如下:

δ=U TH•I TH /(T b- T a) W /℃

式中: U TH为NTC的端电压; I TH 为流过NTC的电流;T b为自热稳定温度;T a 为室内温度。

可见,NTC温度的上升指的是自热温度。从另外一个角度看,自热造成的温升可以利用δ计算出来。

例如:已知δ为0.1 W /℃,测量U TH•I TH为0.5 W,则:

(T b- T a)=U TH•I TH /δ  ℃=0.5 /0.1 ℃=5 ℃

自热使NTC高于环境温度5℃。

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