NTC Hệ số nhiệt độ âm Nguyên tắc làm việc Thermistor

NTC là viết tắt của Negative Temperature Coefficient, có nghĩa là hệ số nhiệt độ âm, thường đề cập đến vật liệu bán dẫn hoặc linh kiện có hệ số nhiệt độ âm lớn, cái gọi là điện trở nhiệt NTC là điện trở nhiệt độ âm. Nó được tạo ra bằng cách sử dụng các oxit kim loại như mangan, coban, niken và đồng làm vật liệu chính và được sản xuất bằng quy trình gốm sứ. Các vật liệu oxit kim loại này đều có tính chất bán dẫn vì chúng hoàn toàn giống với các vật liệu bán dẫn như germanium và silicon trong cách dẫn điện. Khi nhiệt độ thấp, số lượng tàu sân bay (electron và lỗ) của các vật liệu oxit này là ít, vì vậy giá trị điện trở của chúng cao hơn; Khi nhiệt độ tăng, số lượng tàu sân bay tăng lên, vì vậy giá trị điện trở giảm. Phạm vi thay đổi của NTC Thermistor ở nhiệt độ phòng là 100~1.000.000 ohms, hệ số nhiệt độ -2%~6,5%. NTC Thermistor có thể NTC Thermistor được sử dụng rộng rãi trong đo nhiệt độ, kiểm soát nhiệt độ, bù nhiệt độ và các khía cạnh khác.

NTC Hệ số nhiệt độ âm Thành phần Thermistor

NTC (Negative Temperature Coefficient) có nghĩa là giảm theo cấp số nhân với điện trở tăng nhiệt độ, hiện tượng điện trở nhiệt và vật liệu có hệ số nhiệt độ âm. Vật liệu này là gốm bán dẫn được tạo ra bằng cách sử dụng hai hoặc nhiều oxit kim loại như mangan, đồng, silicon, coban, sắt, niken, kẽm để trộn đầy đủ, tạo hình, thiêu kết và các quá trình khác, có thể được tạo thành một thermistor với hệ số nhiệt độ âm (NTC). Điện trở suất và hằng số vật liệu của nó thay đổi theo tỷ lệ thành phần vật liệu, bầu không khí thiêu kết, nhiệt độ thiêu kết và trạng thái cấu trúc. Bây giờ nó cũng xuất hiện ở silicon carbide, selen Thiếc, tantali nitride, vv là đại diện của vật liệu nhiệt điện NTC dòng không oxit.

Sứ bán dẫn nhiệt NTC chủ yếu là gốm oxit có cấu trúc spinel hoặc cấu trúc khác, có hệ số nhiệt độ âm và giá trị điện trở có thể được biểu thị gần đúng như sau:

RT, RT0 tương ứng là nhiệt độ T và giá trị điện trở T0, Bn là hằng số vật liệu. Các hạt gốm chính nó do sự thay đổi nhiệt độ làm cho điện trở thay đổi, được xác định bởi các đặc tính của chất bán dẫn.

NTC Hệ số nhiệt độ âm Hiệu suất quan trọng nhất của nhiệt là tuổi thọ

Tuổi thọ dài NTC Thermistor, nâng cao nhận thức về NTC Thermistor, nhấn mạnh tầm quan trọng của tuổi thọ điện trở. NTC Thermistor quan trọng nhất là tuổi thọ, nó vẫn hoạt động ổn định trong một thời gian dài sau khi chịu được tất cả các loại độ chính xác cao, độ nhạy cao, độ tin cậy cao, nhiệt độ cực cao, thử nghiệm áp suất cao.
Tuổi thọ là một tính chất quan trọng của thermistor NTC, và có mối quan hệ biện chứng với các thông số khác như độ chính xác và độ nhạy. Một sản phẩm điện trở NTC, trước tiên phải có tuổi thọ dài để đảm bảo hiệu suất chơi khác; Và sự xuất sắc của các tính năng khác phụ thuộc vào quá trình sản xuất để đạt được một mức độ kỹ thuật nhất định, điều này làm cho cuộc sống lâu dài của NTC trở nên khả thi.
Nhiều sản phẩm điện tử công nghệ cao, trong điều kiện nhiệt độ cực cao, điện áp cực cao và các điều kiện khắc nghiệt khác, cần thermistor để chơi ổn định chức năng kiểm soát nhiệt độ, đo nhiệt độ, hầu hết các nhà sản xuất theo đuổi NTC Thermistor chính xác, độ nhạy, giá trị trôi và hiệu suất thông thường khác để chơi ổn định, bỏ qua tuổi thọ của điện trở, dẫn đến NTC không thể làm việc trong một thời gian dài và ảnh hưởng đến việc sử dụng các sản phẩm điện tử. Như vậy, tất cả độ chính xác, độ nhạy, khả năng chịu nhiệt độ cao, v.v., đều trở nên vô nghĩa.

NTC Hệ số nhiệt độ âm Lịch sử Thermistor

Sự phát triển của NTC Thermistor đã trải qua một giai đoạn dài. Năm 1834, các nhà khoa học lần đầu tiên phát hiện ra rằng bạc sunfua có các đặc tính của hệ số nhiệt độ âm. Năm 1930, các nhà khoa học phát hiện ra rằng đồng oxit cũng có hiệu suất của hệ số nhiệt độ âm và sử dụng thành công trong mạch bù nhiệt độ của thiết bị hàng không. Sau đó, do sự phát triển liên tục của công nghệ transistor, nghiên cứu về thermistor đã đạt được những tiến bộ đáng kể. Năm 1960, NTC Thermistor đã được phát triển.

NTC Hệ số nhiệt độ âm Phạm vi nhiệt độ Thermistor

Phạm vi đo của nó thường là -10~+300 ℃, cũng có thể đạt được -200~+10 ℃, thậm chí có thể được sử dụng trong môi trường+300~+1200 ℃ để đo nhiệt độ.

Độ chính xác của nhiệt kế nhiệt điện trở tiêu cực có thể đạt 0,1 ℃, và thời gian cảm nhận nhiệt độ có thể ít hơn 10 giây. Nó không chỉ phù hợp với nhiệt kế kho ngũ cốc, mà còn có thể được áp dụng để đo nhiệt độ trong lưu trữ thực phẩm, y học và vệ sinh, làm ruộng khoa học, biển, giếng sâu, độ cao, sông băng và các khía cạnh khác.

NTC Thermistor Treasures là cuốn sách điện tử chuyên nghiệp đầu tiên trong ngành, nội dung của nó bao gồm tất cả các loại kiến thức liên quan đến NTC Thermistor và là cuốn sách công cụ không thể thiếu cho các học viên. Nội dung cụ thể như sau:

Nguyên tắc làm việc, các loại, biểu tượng đại diện, mô hình đại diện, giới thiệu chì, thuật ngữ chuyên nghiệp chi tiết về NTC Thermistor.

Cách xác định loại thermistor NTC cần thiết, môi trường ứng dụng, độ chính xác, độ nhạy, ổn định, phạm vi tuyến tính trong ứng dụng thực tế.

NTC Thermistor trong chai rượu vang đỏ để đọc nhiệt độ, nhà vệ sinh thông minh, ứng dụng cảm biến nhiệt độ nước làm mát.

Cách thực hiện kiểm tra điện trở nhiệt NTC đơn giản và kiểm tra độ tin cậy[2]

NTC Hệ số nhiệt độ âm Thermistor Thuật ngữ chuyên nghiệp

Giá trị điện trở bằng không RT (Ω)

RT đề cập đến việc sử dụng giá trị điện trở đo được tại công suất đo gây ra sự thay đổi giá trị điện trở không đáng kể so với tổng sai số đo khi xác định nhiệt độ T.

Mối quan hệ giữa giá trị điện trở và sự thay đổi nhiệt độ là:

RT = RN expB (1 / T - 1 / TN)

RT: NTC Thermistor trở kháng ở nhiệt độ T (K).

RN: NTC Thermistor trở kháng ở nhiệt độ định mức TN (K).

T: Nhiệt độ quy định (K).

B: hằng số vật liệu của NTC thermistor, còn được gọi là chỉ số nhiệt.

exp: Chỉ số dựa trên số tự nhiên e (e=2,71828...).

Mối quan hệ này là công thức thực nghiệm và chỉ có độ chính xác nhất định trong phạm vi giới hạn của nhiệt độ định mức TN hoặc điện trở định mức RN, vì hằng số vật liệu B cũng là một hàm của nhiệt độ T.

Đánh giá điện trở bằng không R25 (Ω)

Theo quy định của tiêu chuẩn quốc gia, giá trị điện trở không định mức là giá trị điện trở đo được của NTC Thermistor ở nhiệt độ cơ sở 25 ℃, giá trị điện trở này là giá trị điện trở danh nghĩa của NTC Thermistor. Thông thường bao nhiêu điện trở NTC thermistor cũng đề cập đến giá trị này.

Hằng số vật liệu (chỉ số nhiệt) Giá trị B (K)

Giá trị B được định nghĩa là

B = T1 * T2 / (T2-T1) ln (RT1 / RT2)

RT1: Giá trị điện trở bằng không ở nhiệt độ T1 (K).

RT2: Giá trị điện trở bằng không ở nhiệt độ T2 (K).

T1, T2: Hai nhiệt độ được chỉ định (K).

Đối với điện trở nhiệt NTC thông thường, phạm vi giá trị B thường nằm trong khoảng 2000K~6000K.

Hệ số nhiệt độ kháng điện bằng không (αT)

Ở nhiệt độ quy định, tỷ lệ tương đối của sự thay đổi giá trị điện trở bằng không của thermistor NTC so với giá trị của sự thay đổi nhiệt độ gây ra sự thay đổi đó.

αT: Hệ số nhiệt độ điện trở bằng không ở nhiệt độ T (K).

RT: Giá trị điện trở bằng không ở nhiệt độ T (K).

T: Nhiệt độ (T).

B: hằng số vật liệu.

Hệ số tiêu tán (δ)

Ở nhiệt độ môi trường quy định, hệ số tiêu tán nhiệt NTC là tỷ lệ của sự thay đổi công suất tiêu tán trong điện trở với sự thay đổi nhiệt độ tương ứng với điện trở.

δ: Hệ số tiêu tán thermistor NTC, （ mW/ K ）。

P: Công suất tiêu thụ (mW) của nhiệt điện trở NTC.

△ T: Khi điện trở nhiệt NTC tiêu thụ △ P, điện trở thay đổi nhiệt độ tương ứng (K).

Hằng số thời gian nhiệt (τ)

Trong điều kiện công suất bằng không, khi nhiệt độ đột biến, nhiệt độ của thermistor thay đổi thời gian cần thiết ở mức 63,2% so với hai chênh lệch nhiệt độ ban đầu và hằng số thời gian nhiệt tỷ lệ thuận với công suất nhiệt của thermistor NTC và tỷ lệ nghịch với hệ số tiêu tán của nó.

τ: hằng số thời gian nhiệt (S).

C: Công suất nhiệt NTC Thermistor.

δ: Hệ số tiêu tán của thermistor NTC.

Công suất định mức Pn

Trong điều kiện kỹ thuật quy định, điện trở nhiệt được phép tiêu thụ để làm việc liên tục trong một thời gian dài. Ở công suất này, nhiệt độ của điện trở không vượt quá nhiệt độ hoạt động tối đa của nó.

Nhiệt độ hoạt động tối đa Tmax

Trong điều kiện kỹ thuật quy định, điện trở nhiệt có thể hoạt động liên tục trong thời gian dài ở nhiệt độ tối đa cho phép. Đó là:

T0 - Nhiệt độ môi trường.

Công suất đo Pm

Thermistor Ở nhiệt độ môi trường quy định, sự thay đổi điện trở của điện trở do gia nhiệt hiện tại đo được có thể bỏ qua công suất tiêu thụ khi không đếm thời gian so với tổng lỗi đo.

Thông thường, yêu cầu thay đổi trở trị lớn hơn 0,1%, sau đó công suất đo tại thời điểm này Pm là:

Đặc tính nhiệt độ kháng

Đặc tính nhiệt độ của NTC Thermistor có thể được biểu thị bằng cách xấp xỉ công thức sau:

Trong công thức:

RT: Giá trị điện trở bằng không ở nhiệt độ T.

A: Hệ số liên quan đến đặc tính vật lý của vật liệu thermistor và kích thước hình học.

B: Giá trị B.

T: nhiệt độ (k).

Một biểu thức chính xác hơn là:

Trong công thức:

RT: Giá trị điện trở bằng không của thermistor ở nhiệt độ T.

T: là giá trị nhiệt độ tuyệt đối, K；

A, B, C, D: là hằng số cụ thể.

NTC Hệ số nhiệt độ âm Thermistor Đặc điểm R-T

Sơ đồ đường cong đặc tính R-T với cùng giá trị B và trở kháng khác nhau

Sơ đồ đường cong đặc tính NTC Thermistor R-T với cùng một điện trở, giá trị B khác nhau

NTC Thermistor để đo nhiệt độ, điều khiển

Cấu trúc tổng thể

Epoxy đóng gói loạt NTC Thermistor

Thủy tinh đóng gói loạt NTC Thermistor

Sơ đồ mạch ứng dụng

Đo nhiệt độ (mạch cầu Whissden)

Kiểm soát nhiệt độ

Thiết kế ứng dụng

Nhiệt kế điện tử, lịch vạn niên điện tử, hiển thị nhiệt độ đồng hồ điện tử, quà tặng điện tử;

Thiết bị làm mát và sưởi ấm, thiết bị sưởi ấm không đổi;

Mạch đo nhiệt độ điện tử ô tô;

Cảm biến nhiệt độ, đồng hồ đo nhiệt độ;

Thiết bị điện tử y tế, thiết bị vệ sinh điện tử;

Pin điện thoại di động và thiết bị sạc.