Αρχή λειτουργίας του θερμοστάτη συντελεστή αρνητικής θερμοκρασίας NTC

NTC είναι η συντομογραφία του αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας, που σημαίνει αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας, γενικά αναφέρεται σε μεγάλα ημιαγωγικά υλικά ή συστατικά με αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας, το λεγόμενο θερμοιστήρα NTC είναι το θερμοιστήρα αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας. Είναι κατασκευασμένο από οξείδιο των μετάλλων όπως το μαγγάνιο, το κοβαλτικό, το νικέλιο και ο χαλκός ως κύριο υλικό, χρησιμοποιώντας κεραμική διαδικασία. Όλα αυτά τα υλικά οξειδίου μετάλλων έχουν ημιαγωγικές ιδιότητες, επειδή είναι ακριβώς παρόμοια με τα ημιαγωγικά υλικά όπως το γερμανίο και το πυρίτιο. Όταν η θερμοκρασία είναι χαμηλή, αυτά τα οξειδωτικά υλικά έχουν λιγότερους αριθμούς φορέων (ηλεκτρόνια και τρύπες), επομένως οι τιμές αντίστασής τους είναι υψηλότερες. Καθώς η θερμοκρασία αυξάνεται, ο αριθμός των φορέων αυξάνεται, έτσι η τιμή της αντίστασης μειώνεται. NTC θερμοσταστήρες σε θερμοκρασία δωματίου κυμαίνεται από 100 ~ 1.000.000 ohms, συντελεστής θερμοκρασίας -2% ~ -6,5%. NTC θερμοιστήρες NTC θερμοιστήρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν ευρέως για τη μέτρηση της θερμοκρασίας, τον έλεγχο της θερμοκρασίας, την αντιστάθμιση θερμοκρασίας και άλλα.

NTC αρνητικός συντελεστής θερμοστάρων

NTC (αρνητικός συντελεστής θερμοκρασίας) αναφέρεται στο φαινόμενο και το υλικό θερμοαντιστάσεων με αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας που μειώνεται με την αντοχή στην αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό το υλικό είναι ημιαγωγόμενη κεραμική που χρησιμοποιεί το μαγγάνιο, ο χαλκός, το πυρίτιο, το κοβαλτίο, ο σίδηρος, το νικέλιο, ο ψευδάργυρος και άλλα δύο ή περισσότερα οξειδία μετάλλων για πλήρη ανάμιξη, διαμόρφωση, σύντηξη και άλλες διεργασίες, μπορεί να παραχθεί θερμοαντιστάσεις με αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας (NTC).

NTC θερμικά ευαίσθητα ημιαγωγικά κεραμικά είναι κυρίως κεραμικά οξειδίου της δομής κρυστάλλων ή άλλων δομών, με αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας, η τιμή της αντίστασης μπορεί να εκφραστεί κατά προσέγγιση ως:

Ο τύπος RT, RT0 είναι η τιμή της αντίστασης κατά τη θερμοκρασία T, T0 αντίστοιχα, Bn είναι η σταθερή του υλικού. Οι ίδιοι οι κεραμικοί κόκκοι αλλάζουν την αντίσταση λόγω της αλλαγής της θερμοκρασίας, η οποία καθορίζεται από τις ιδιότητες των ημιαγωγών.

Η πιο σημαντική απόδοση της θερμικής ευαισθησίας του συντελεστή αρνητικής θερμοκρασίας NTC είναι η διάρκεια ζωής

Ο θερμοιστήρας NTC μακράς ζωής είναι η ενίσχυση της κατανόησης του θερμοιστήρα NTC, τονίζοντας τη σημασία της ζωής της αντίστασης. Το πιο σημαντικό είναι η διάρκεια ζωής του θερμοιστήρα NTC, που αντέχει σε διάφορες δοκιμές υψηλής ακρίβειας, υψηλής ευαισθησίας, υψηλής αξιοπιστίας, υπερυψηλής θερμοκρασίας και υψηλής πίεσης, εξακολουθεί να λειτουργεί σταθερά για μεγάλο χρονικό διάστημα.
Η διάρκεια ζωής είναι ένα σημαντικό χαρακτηριστικό του θερμοιστήρα NTC και υπάρχει διαλεκτική σχέση με άλλες παραμέτρους όπως η ακρίβεια, η ευαισθησία. Ένα προϊόν αντίστασης NTC πρέπει πρώτα να έχει μεγάλη διάρκεια ζωής για να εξασφαλίσει τη λειτουργία άλλων επιδόσεων. Ενώ άλλες εξαιρετικές επιδόσεις εξαρτώνται από τη διαδικασία παραγωγής να φτάσει σε ένα συγκεκριμένο τεχνικό επίπεδο, αυτό καθιστά δυνατή τη μακρά διάρκεια ζωής του NTC.
Πολλά ηλεκτρονικά προϊόντα υψηλής τεχνολογίας, σε υπερυψηλές θερμοκρασίες, υπερυψηλή πίεση και άλλες δύσκολες συνθήκες, χρειάζονται θερμοιστήρες για να παίξουν σταθερές λειτουργίες ελέγχου θερμοκρασίας και μέτρησης θερμοκρασίας, οι περισσότεροι κατασκευαστές επιδιώκουν την ακρίβεια, την ευαισθησία, τις τιμές απόσυρσης και άλλες συμβατικές ιδιότητες του θερμοιστήρα NTC για να παίξουν σταθερά, αγνοώντας τη διάρκεια ζωής της αντίστασης, οδηγώντας σε επειδή το NTC δεν μπορεί να λειτουργήσει για μεγάλο χρονικό Έτσι, όλη η ακρίβεια, η ευαισθησία, η αντοχή στις υψηλές θερμοκρασίες κλπ. γίνονται άχρηστες.

Ιστορικό θερμοστάρων συντελεστή αρνητικής θερμοκρασίας NTC

Το 1834, οι επιστήμονες ανακάλυψαν για πρώτη φορά ότι το θειίδιο του ασήμιου έχει αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας. το 1930, οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι το οξείδιο του χαλκού-οξείδιο του χαλκού έχει επίσης αρνητικό συντελεστή θερμοκρασίας και το εφαρμόσατε με επιτυχία στο κύκλωμα αντιστάθμισης θερμοκρασίας των αεροπορικών οργάνων.

NTC σειρά θερμοκρασίας θερμοστερών συντελεστή αρνητικής θερμοκρασίας

Το εύρος μέτρησης είναι γενικά -10 ~ + 300 ℃, μπορεί επίσης να επιτευχθεί -200 ~ + 10 ℃, μπορεί ακόμη και να χρησιμοποιηθεί για τη μέτρηση θερμοκρασίας σε περιβάλλον + 300 ~ + 1200 ℃.

Η ακρίβεια του θερμομετρητή θερμοαντιστάτη αρνητικού συντελεστή θερμοκρασίας μπορεί να φτάσει σε 0,1 ° C, ο χρόνος ευαισθησίας της θερμοκρασίας μπορεί να είναι μικρότερος από 10 δευτερόλεπτα. Είναι κατάλληλο όχι μόνο για το θερμομέτρο αποθήκευσης σιτηρών, αλλά και για τη μέτρηση θερμοκρασίας σε αποθήκευση τροφίμων, ιατρική υγιεινή, επιστημονικά καλλιέργεια, θάλασσα, βαθιά πηγάδια, υψηλό

Το NTC Thermostat Treasure είναι το πρώτο επαγγελματικό ηλεκτρονικό βιβλίο στη βιομηχανία, το περιεχόμενο του περιέχει διάφορες γνώσεις που σχετίζονται με τους θερμοστάτες NTC και είναι απαραίτητο εργαλείο για τους επαγγελματίες. Τα συγκεκριμένα περιεχόμενα είναι τα εξής:

Η αρχή λειτουργίας των θερμοσταστών NTC, οι τύποι, οι συμβολικές αντιπροσωπείες, οι αντιπροσωπείες των μοντέλων, η εισαγωγή των μολύβδων και η λεπτομερής εξήγηση των επαγγελματικών όρων.

Πώς να προσδιορίσετε τον τύπο θερμοιστόρου NTC που απαιτείται στην πρακτική εφαρμογή, το περιβάλλον εφαρμογής, την ακρίβεια, την ευαισθησία, τη σταθερότητα και το γραμμικό εύρος.

Εφαρμογή θερμοστάρων NTC για την ανάγνωση θερμοκρασίας σε μπουκάλια κόκκινου κρασιού, έξυπνες τουαλέτες και αισθητήρες θερμοκρασίας ψυκτικού υγρού.

Πώς να κάνετε μια απλή δοκιμή αντίστασης NTC και δοκιμή αξιοπιστίας[2]

Επαγγελματικοί όροι θερμοστάρων συντελεστή αρνητικής θερμοκρασίας NTC

Μηδενική αντίσταση ισχύος RT(Ω)

RT αναφέρεται στην τιμή της αντίστασης που μετράται με τη χρήση της ισχύος μέτρησης που προκαλεί αλλαγές στην τιμή της αντίστασης σε σχέση με το συνολικό σφάλμα μέτρησης.

Η σχέση μεταξύ τιμών αντίστασης και αλλαγής θερμοκρασίας είναι:

RT = RN expB(1/T – 1/TN)

RT: Αντίσταση θερμοστάρων NTC σε θερμοκρασία T (K).

RN: Αντίσταση θερμοιστόρου NTC σε ονομαστική θερμοκρασία TN (K).

T: Καθορισμένη θερμοκρασία (K).

Β: Η σταθερή υλικού του θερμοσταθμού NTC ονομάζεται επίσης δείκτης θερμότητας.

exp: Δείκτης που βασίζεται στον φυσικό αριθμό e (e = 2,71828...).

Ο σχετικός τύπος είναι ένας εμπειρικός τύπος που έχει κάποια ακρίβεια μόνο μέσα σε ένα περιορισμένο εύρος ονομαστικής θερμοκρασίας TN ή ονομαστικής αντίστασης RN, επειδή η ίδια η σταθερή του υλικού B είναι συνάρτηση της θερμοκρασίας T.

Εκτιμημένη αντίσταση μηδενικής ισχύος R25 (Ω)

Σύμφωνα με τα εθνικά πρότυπα, η ονομαστική τιμή μηδενικής αντίστασης ισχύος είναι η τιμή αντίστασης R25 που μετράται από τον θερμοιστήρα NTC στη θερμοκρασία αναφοράς 25 °C, η τιμή αυτή είναι η ονομαστική τιμή αντίστασης του θερμοιστήρα NTC. Συνήθως λέγεται ότι η τιμή της αντίστασης του θερμοστάτη NTC αναφέρεται επίσης σε αυτή την τιμή.

Σταθερή υλικού (δείκτης θερμικής ευαισθησίας) B

Η τιμή B ορίζεται ως:

Β=T1*T2/(T2-T1)ln(RT1/RT2)

RT1: Τιμή μηδενικής αντίστασης ισχύος σε θερμοκρασία T1 (K).

RT2: Τιμή μηδενικής αντίστασης ισχύος σε θερμοκρασία T2 (K).

T1, T2: Δύο καθορισμένες θερμοκρασίες (K).

Για τις συνήθως χρησιμοποιούμενες θερμοστάστες NTC, η τιμή B κυμαίνεται συνήθως μεταξύ 2000K και 6000K.

Συντελεστής θερμοκρασίας αντίστασης μηδενικής ισχύος (αT)

Σε καθορισμένη θερμοκρασία, η σχετική μεταβολή της τιμής της αντίστασης ισχύος του θερμοστάτη NTC σε σχέση με την τιμή της μεταβολής θερμοκρασίας που προκάλεσε αυτή την μεταβολή.

αT: συντελεστής θερμοκρασίας μηδενικής αντίστασης ισχύος σε θερμοκρασία T (K).

RT: Τιμή μηδενικής αντίστασης ισχύος σε θερμοκρασία T (K).

Τ: Θερμοκρασία (T).

Β: Σταθερό υλικό.

Συντελεστής διάσπαρσης (δ)

Σε καθορισμένη θερμοκρασία περιβάλλοντος, ο συντελεστής διάλυσης του θερμοστάτη NTC είναι η αναλογία της αλλαγής ισχύος που διαλύεται στην αντίσταση με την αντίστοιχη αλλαγή θερμοκρασίας της αντίστασης.

δ: NTC συντελεστής διάλυσης θερμοστάρων, （ mW/ K ）。

P: Η ισχύς που καταναλώνεται από τον θερμιστήρα NTC (mW).

T: NTC θερμοστάρ καταναλώνει ισχύ P, η αντίσταση αντίστοιχη αλλαγή θερμοκρασίας (K).

Σταθερή θερμότητας (τ)

Σε συνθήκες μηδενικής ισχύος, όταν η θερμοκρασία μεταβάλλεται, η θερμοκρασία του θερμοιστήρα αλλάζει κατά 63,2% του χρόνου που απαιτείται για να αρχίσει με δύο διαφορές θερμοκρασίας, η σταθερή χρόνου θερμότητας είναι ορθή ανάλογη με τη θερμική χωρητικότητα του θερμοιστήρα NTC και αντίστροφα ανάλογη με τον συντελεστή διάλυσης του.

τ: σταθερή θερμότητας (S).

C: Η θερμική χωρητικότητα του NTC θερμοστάτη.

δ: Ο συντελεστής διάλυσης του θερμοστάτη NTC.

Εκτιμημένη ισχύς Pn

Υπό καθορισμένες τεχνικές συνθήκες, η ισχύς που επιτρέπεται να καταναλωθεί για τη συνεχή λειτουργία του θερμοσταστήρα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Με αυτή την ισχύ, η θερμοκρασία της ίδιας της αντίστασης δεν υπερβαίνει τη μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας της.

Μέγιστη θερμοκρασία λειτουργίας Tmax

Υπό καθορισμένες τεχνικές συνθήκες, η μέγιστη θερμοκρασία που επιτρέπεται για τη συνεχή λειτουργία του θερμοσταστήρα για μεγάλο χρονικό διάστημα. Δηλαδή:

T0 - Θερμοκρασία περιβάλλοντος.

Δύναμη μέτρησης Pm

Σε καθορισμένη περιβαλλοντική θερμοκρασία, η αλλαγή της αντίστασης που προκαλείται από τη θέρμανση του μετρούμενου ρεύματος σε σχέση με το συνολικό σφάλμα μέτρησης μπορεί να αγνοήσει την καταναλωμένη ενέργεια.

Γενικά απαιτούνται αλλαγές αντίστασης μεγαλύτερες από 0,1%, τότε η ισχύς μέτρησης Pm είναι:

Χαρακτηριστικά θερμοκρασίας αντίστασης

Τα χαρακτηριστικά θερμοκρασίας των θερμοσταστών NTC μπορούν να εκφραστούν κατά προσέγγιση ως εξής:

Μέσα στη μορφή:

RT: Τιμή μηδενικής αντίστασης ισχύος σε θερμοκρασία T.

Α: Ο συντελεστής που σχετίζεται με τις φυσικές ιδιότητες και τα γεωμετρικά μεγέθη του υλικού του θερμοσταστήρα.

Β: Αξία Β.

Τ: Θερμοκρασία (k).

Η πιο ακριβής έκφραση είναι:

Μέσα στη μορφή:

RT: Τιμή μηδενικής αντίστασης ισχύος του θερμοσταστήρα στη θερμοκρασία T.

T: απόλυτη θερμοκρασία, K；

Α, Β, Γ, Δ: συγκεκριμένες σταθερές.

Χαρακτηριστικά του θερμοστάτη συντελεστή αρνητικής θερμοκρασίας NTC R-T

Διαγράμμα καμπύλων χαρακτηριστικών R-T με ίδια τιμή B, διαφορετικές τιμές αντίστασης

Διαγράμματα καμπύλων χαρακτηριστικών R-T θερμοστάρων NTC με τις ίδιες τιμές αντίστασης, διαφορετικές τιμές B

Θερμοστόροι NTC για μέτρηση και έλεγχο θερμοκρασίας

Εξωτερική δομή

Σειρά θερμοστάρων εποξειδίου NTC

Σειρά θερμοστάρων γυαλιού NTC

Σχέδιο κυκλωμάτων εφαρμογής

Μέτρηση θερμοκρασίας (κύκλωμα γέφυρας Whiston)

Έλεγχος θερμοκρασίας

Σχεδιασμός εφαρμογών

Ηλεκτρονικό θερμομέτρο, ηλεκτρονικό ετήσιο ημερολόγιο, ηλεκτρονική οθόνη θερμοκρασίας ρολογιού, ηλεκτρονικά δώρα.

Εξοπλισμός θέρμανσης, θερμοστάτες θέρμανσης·

Ηλεκτρονικά κυκλώματα ελέγχου θερμοκρασίας αυτοκινήτων.

Αισθητήρες θερμοκρασίας, μετρητές θερμοκρασίας·

Ιατρικός ηλεκτρονικός εξοπλισμός, ηλεκτρονικός εξοπλισμός τουαλέτας·

Μπαταρίες κινητών τηλεφώνων και φορτιστικά.