NTC熱敏電阻詳細(xì)應(yīng)用解析

NTC及熱敏電阻

NTC（負(fù)溫度系數(shù)）是指?隨溫度上升電阻指數(shù)關(guān)系減小、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象和材料。

該類材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進(jìn)行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝制成的半導(dǎo)體陶瓷，可制成具有負(fù)溫度的半導(dǎo)體陶瓷。系數(shù)（NTC）的熱敏電阻。其?電阻率和材料?隨材料成分比例、燒結(jié)溫度、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化?，F(xiàn)在還出現(xiàn)了以碳化硅、數(shù)字化錫、氮化硅等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料。

1834年，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了化銀具有負(fù)溫度系數(shù)?的特性。

1930年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氧化亞銅-氧化銅也具有負(fù)溫度系數(shù)的性能，并將其成功地運(yùn)用在航空儀器的溫度補(bǔ)償電路中。此外，由于晶體管技術(shù)的不斷發(fā)展，熱敏電阻器的研究取得了成果重大進(jìn)展。

1960年認(rèn)證NTC熱敏電阻器。NTC熱敏電阻器廣泛用于測(cè)溫、控溫、溫度補(bǔ)償?shù)确矫妗?/p>

熱敏電阻?（Thermistor）也可作為儀表線路溫度補(bǔ)償和溫差電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)?a target="_blank">電子元件。利用NTC熱敏電阻的自熱特性可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制，構(gòu)成RC振蕩器穩(wěn)幅電路在自熱溫度遠(yuǎn)大于環(huán)境溫度時(shí)阻值還與環(huán)境的氣溫條件有關(guān)，因此在流速計(jì)、流量計(jì)、氣體分析儀、熱導(dǎo)分析中常利用熱敏電阻這一特性，制成了專用的檢測(cè)元件。

功率型NTC熱敏電阻?多用于電源抑制浪涌。抑制浪涌用NTC熱敏電阻器，是一種大功率的圓片式熱敏電阻器，常用于有電容器、加熱器和馬達(dá)啟動(dòng)的電子電路在電路電源中斷瞬間，電路中會(huì)產(chǎn)生比正常工作時(shí)高出許多倍的浪涌電流，而NTC熱敏電阻器的初始阻值增大，可以抑制電路中過(guò)大的電流，從而保護(hù)其電源電路及負(fù)載。當(dāng)電路進(jìn)入正常工作狀態(tài)時(shí)，熱敏電阻器由于電流而引起阻體溫度上升，電阻值下降至較小，不會(huì)影響電路的正常工作。

B值特性

熱敏電阻的B值（B-value）是NTC的屬性之一，B值簡(jiǎn)單的說(shuō)就是材料系數(shù)（Material Coefficient）。

溫度相同區(qū)間不同的B值，說(shuō)明材料可能不一樣，因?yàn)镹TC熱敏電阻是負(fù)溫度系數(shù)溫度升高阻值成規(guī)律下降，B值代表曲線的彎曲程度或者說(shuō)溫度的敏感指數(shù)，單位溫度變化的這時(shí)阻力值設(shè)施程度就代表B值。

通俗的說(shuō)，即當(dāng)溫度降低，阻力值曲線發(fā)生變化時(shí)會(huì)陡一點(diǎn)還是一點(diǎn)平。一般來(lái)說(shuō)B值增大曲線越陡，當(dāng)曲線越陡說(shuō)明電阻值的變化就增大，相對(duì)來(lái)說(shuō)就就陡了靈敏一些；B值越小，曲線越平，當(dāng)曲線越平時(shí)說(shuō)明電阻值的變化變得那么大，相對(duì)來(lái)說(shuō)阻力值溫度系數(shù)也比較小。

注意：B值是人口為計(jì)算出來(lái)的?逼近某款熱敏電阻在某個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)的溫度阻值特性曲線的分區(qū)/系數(shù)。

由于B值反映的是兩個(gè)溫度點(diǎn)之間?的阻值變化規(guī)律，可以用以下公式來(lái)計(jì)算，以每百萬(wàn)的百分比?％/°C為單位。

(1)乙=我?（右時(shí)間1）-我?（右時(shí)間2）1時(shí)間1-1時(shí)間2

除非特別指出，B值通常是在[25, 50]這個(gè)溫度范圍中進(jìn)行測(cè)量，由?T1 = 25℃（298.15K）和T2 = 50℃（323.15K）?時(shí)的零功率電阻值計(jì)算而得。

根據(jù)式1，若已知B值的情況下，可以得出目標(biāo)溫度對(duì)應(yīng)的阻值，如下式2：

(2)右時(shí)間2=右時(shí)間1*?乙*（1時(shí)間2-1時(shí)間1）

e = 2.718281828459045

溫度系數(shù)

NTC熱敏電阻的溫度系數(shù)定義為?相對(duì)于溫度變化的阻力值的相對(duì)變化計(jì)算NTC?熱敏電阻溫度系數(shù)的最簡(jiǎn)單轉(zhuǎn)換公式如下：

(3)?=-?時(shí)間2

β：B平均

T：25時(shí)的電阻值

最終結(jié)果最后帶了上負(fù)號(hào)，因?yàn)槭恰柏?fù)溫度系數(shù)”啊，不帶的話就是“正溫度系數(shù)”。

阻值特性表

廠家在提供熱敏電阻電氣特性時(shí)均會(huì)給出B值，但并非就不需要阻值特性表了。

使用B值并能夠推算出所有想要的溫度阻值，因?yàn)锽值所描述的是某個(gè)溫度區(qū)間內(nèi)的溫度和阻值關(guān)系，而熱敏電阻所則表示溫度與阻值的非線性關(guān)系，除非這種關(guān)系無(wú)法通過(guò)B值和公式準(zhǔn)確描述全部溫度區(qū)間的阻值關(guān)系。否則一旦不同廠家的熱敏電阻其B值相同，用公式來(lái)推導(dǎo)那不是阻值全是一樣的。

圖片-20210821102248552

某溫度-阻力值特性表示例

例如，[-25℃ ~ 50℃]內(nèi)的B值已給出，意思就是說(shuō)在25~50度這個(gè)區(qū)間用公式是完全沒(méi)有問(wèn)題的，超出這個(gè)范圍，那么B值是不同的，所以這個(gè)不在這個(gè)范圍內(nèi)范圍用公式得出的阻值也是不錯(cuò)的。

如下圖所示，為三款B值相同的熱敏電阻，然而其電阻值卻不同。由此可知，B值只是一個(gè)針對(duì)每款熱敏電阻的某區(qū)間參數(shù)，它只反應(yīng)此熱敏電阻的部分特性，并不是一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膮?shù)，在實(shí)際應(yīng)用中，需要提供檢測(cè)溫度范圍內(nèi)的阻值表才是正確的做法。

熱敏電阻詳細(xì)應(yīng)用解

B值的范圍一般在1800K ~ 5800k，其測(cè)溫點(diǎn)范圍通常為 [25, 50]、[25, 85]、 [0, 100] 或 [0, 50]，部分廠家可以提供特殊的NTC熱敏電阻?B值的定制。

案例

客戶訂購(gòu)10,000 W熱敏電阻，其熱敏電阻的精度為±0.5°C。部件號(hào)為MF52A-103，B相當(dāng)于3950 K.25°C（298.15 K）。

根據(jù)式3求其熱敏電阻溫度系數(shù)α：

(4)?=-3950?（298.15?）2=-4.44%/℃根據(jù)熱敏電阻溫度系數(shù)α及其器件精度求得25℃時(shí)的溫度容差為：

電氣特性

電阻值：R25 = 50kΩ ± 2% 。即在25下，其電阻值為50k歐姆，電阻值容差為百分之二。

B平均值：B25/50 = 3950K ± 2% 。即該NTC熱敏電阻的材料系數(shù)B值，在25至50之間的B平均值為3950K，允許差為百分之二。

審核編輯：黃飛