История и введение в термистор
NTC-термистор — это аббревиатура от Negative Temperature Coefficient Thermistor (термистор с отрицательным температурным коэффициентом).Термистор =Термочень чувствительный резисторикОн был открыт в 1833 году Майклом Фарадеем, исследовавшим полупроводники на основе сульфида серебра. Он заметил, что сопротивление сульфида серебра уменьшается с повышением температуры. В 1930-х годах Сэмюэл Рубен коммерциализировал его. Ученые обнаружили, что оксид меди (I) и оксид меди (I) также имеют отрицательный температурный коэффициент и характеристики, и успешно применялись в схемах температурной компенсации авиационных приборов. Впоследствии, благодаря непрерывному развитию транзисторной технологии, был достигнут значительный прогресс в исследовании термисторов, и в 1960 году были разработаны термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC), относящиеся к обширному классу термисторов.пассивные компоненты.
NTC-термистор – это своего родатонкий керамический полупроводниковый тепловой элементкоторый спекается с несколькими оксидами переходных металлов, в первую очередь Mn (марганец), Ni (никель), Co (кобальт) в качестве сырья, Mn3-xMxO4 (M = Ni, Cu, Fe, Co и т. д.) представляет собой материал со значительным отрицательным температурным коэффициентом (NTC), то есть удельное сопротивление уменьшаетсяэкспоненциальнос повышением температуры. В частности, удельное сопротивление и постоянная материала меняются в зависимости от состава материала, атмосферы спекания, температуры спекания и структурного состояния.
Поскольку его значение сопротивления изменяетсяименно такипредсказуемов ответ на небольшие изменения температуры тела (степень изменения его сопротивления зависит от разныхформулировки параметров), плюс он компактен, стабилен и высокочувствителен, он широко используется в температурных датчиках для умных домов, медицинских датчиках, а также в устройствах контроля температуры для бытовой техники, смартфонов и т. д., а в последние годы его все чаще используют в автомобилях и новых областях энергетики.
1. Основные определения и принципы работы
Что такое NTC-термистор?
■ Определение:Термистор с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) — это полупроводниковый керамический компонент, сопротивление которого уменьшаетсяэкспоненциальнопри повышении температуры. Широко используется для измерения температуры, температурной компенсации и подавления пусковых токов.
■ Принцип работы:Сделаны из оксидов переходных металлов (например, марганца, кобальта, никеля); изменения температуры изменяют концентрацию носителей заряда внутри материала, что приводит к изменению сопротивления.
Сравнение типов датчиков температуры
| Тип | Принцип | Преимущества | Недостатки |
|---|---|---|---|
| НТК | Сопротивление меняется в зависимости от температуры | Высокая чувствительность, низкая стоимость | Нелинейный выход |
| РТД | Сопротивление металла меняется в зависимости от температуры | Высокая точность, хорошая линейность | Высокая стоимость, медленная реакция |
| Термопара | Термоэлектрический эффект (напряжение, возникающее из-за разницы температур) | Широкий диапазон температур (от -200°C до 1800°C) | Требуется компенсация холодного спая, слабый сигнал |
| Цифровой датчик температуры | Преобразует температуру в цифровой выходной сигнал | Простая интеграция с микроконтроллерами, высокая точность | Ограниченный диапазон температур, более высокая стоимость, чем NTC |
| LPTC (линейный PTC) | Сопротивление увеличивается линейно с температурой | Простой линейный выход, хорошо подходит для защиты от перегрева | Ограниченная чувствительность, более узкая область применения |
2. Ключевые параметры эффективности и терминология
Основные параметры
■ Номинальное сопротивление (R25):
Сопротивление нулевой мощности при 25°C обычно составляет от 1 кОм до 100 кОм.XIXITRONICSможно настроить на соответствие 0,5～5000 кОм
■Значение B (тепловой индекс):
Определение: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2), что указывает на чувствительность сопротивления к изменениям температуры (единица измерения: К).
Диапазон значений B: от 3000 до 4600 К (например, B25/85=3950 К)
XIXITRONICS может быть настроен для работы в диапазоне температур от 2500 до 5000K
■ Точность (допуск):
Отклонение значения сопротивления (например, ±1%, ±3%) и точность измерения температуры (например, ±0,5°C).
XIXITRONICS может быть настроен на точность ±0,2 ℃ в диапазоне от 0 ℃ до 70 ℃, максимальная точность может достигать 0,05℃.
■Коэффициент рассеяния (δ):
Параметр, указывающий эффект самонагревания, измеряемый в мВт/°C (более низкие значения соответствуют меньшему самонагреванию).
■Постоянная времени (τ):
Время, необходимое термистору для реагирования на 63,2% изменения температуры (например, 5 секунд в воде, 20 секунд на воздухе).
Технические термины
■ Уравнение Стейнхарта-Харта:
Математическая модель, описывающая зависимость сопротивления от температуры NTC-термисторов:
(T: Абсолютная температура, R: Сопротивление, A/B/C: Константы)
■ α (температурный коэффициент):
Скорость изменения сопротивления на единицу изменения температуры:
■ Таблица RT (таблица сопротивления и температуры):
Справочная таблица, показывающая стандартные значения сопротивления при различных температурах, используемая для калибровки или проектирования схем.
3. Типичные области применения NTC-термисторов
Области применения
1. Измерение температуры:
o Бытовая техника (кондиционеры, холодильники), промышленное оборудование, автомобилестроение (контроль температуры аккумуляторных батарей/двигателей).
2. Температурная компенсация:
oКомпенсация температурного дрейфа других электронных компонентов (например, кварцевых генераторов, светодиодов).
3. Подавление пускового тока:
оИспользование высокого холодостойкости для ограничения пускового тока при включении питания.
Примеры схемотехнических решений
• Схема делителя напряжения:
(Температура рассчитывается путем считывания напряжения с помощью АЦП.)
• Методы линеаризации:
Добавление постоянных резисторов последовательно/параллельно для оптимизации нелинейного выхода NTC (включая справочные принципиальные схемы).
4. Технические ресурсы и инструменты
Бесплатные ресурсы
•Технические паспорта:Включите подробные параметры, размеры и условия испытаний.
•Шаблон таблицы RT Excel (PDF): Позволяет клиентам быстро находить значения термостойкости.
oКонструктивные особенности NTC-термисторов в системах температурной защиты литиевых аккумуляторов
oПовышение точности измерения температуры NTC с помощью программной калибровки
Онлайн-инструменты
• Калькулятор значения B:Введите T1/R1 и T2/R2 для расчета значения B.
•Инструмент преобразования температуры: Входное сопротивление для получения соответствующей температуры (поддерживает уравнение Стейнхарта-Харта).
5. Советы по проектированию (для инженеров)
• Избегайте ошибок, связанных с самонагревом:Убедитесь, что рабочий ток ниже максимального значения, указанного в техническом описании (например, 10 мкА).
• Защита окружающей среды:Для влажных или коррозионных сред используйте NTC-датчики со стеклянным или эпоксидным покрытием.
• Рекомендации по калибровке:Повысьте точность системы, выполнив двухточечную калибровку (например, 0°C и 100°C).
6.Часто задаваемые вопросы (FAQ)
1. В: В чем разница между NTC и PTC термисторами?
o A: Термисторы с положительным температурным коэффициентом (PTC) увеличивают сопротивление с ростом температуры и обычно используются для защиты от перегрузки по току, в то время как термисторы с отрицательным температурным коэффициентом (NTC) используются для измерения и компенсации температуры.
2. В: Как выбрать правильное значение B?
o A: Высокие значения B (например, B25/85=4700K) обеспечивают более высокую чувствительность и подходят для узких диапазонов температур, тогда как низкие значения B (например, B25/50=3435K) лучше подходят для широких диапазонов температур.
3. В: Влияет ли длина провода на точность измерений?
oA: Да, длинные провода создают дополнительное сопротивление, которое можно компенсировать, используя 3-проводной или 4-проводной метод подключения.
Наши цены могут меняться в зависимости от предложения и других рыночных факторов. Мы вышлем вам актуальный прайс-лист после того, как ваша компания свяжется с нами для получения дополнительной информации.
Да, для всех международных заказов мы требуем определённого минимального объёма. Если вы хотите перепродавать товар, но в гораздо меньших количествах, рекомендуем вам посетить наш сайт.
Да, мы можем предоставить большую часть документации, включая сертификаты анализа/соответствия, страховку, происхождение и другие экспортные документы при необходимости.
Срок изготовления образцов составляет около 7 дней. Срок изготовления серийного производства — 20–30 дней с момента получения предоплаты. Срок изготовления вступает в силу после (1) получения нами вашего предоплаты и (2) получения вашего окончательного одобрения на вашу продукцию. Если наши сроки изготовления не соответствуют вашим срокам, пожалуйста, сообщите нам о ваших требованиях в отделе продаж. Мы постараемся удовлетворить ваши потребности. В большинстве случаев это возможно.
Вы можете перевести оплату на наш банковский счет, Western Union или PayPal:
100% предоплата TT, 30 дней нетто
Мы гарантируем качество наших материалов и изготовления. Мы стремимся к тому, чтобы вы были довольны нашей продукцией. Независимо от наличия гарантии, культура нашей компании направлена на решение всех проблем клиентов к всеобщему удовлетворению.
Да, мы всегда используем высококачественную экспортную упаковку. Мы также используем специализированную упаковку для опасных грузов и проверенных перевозчиков, предоставляющих услуги холодильного хранения для термочувствительных грузов. Специальная упаковка и нестандартные требования к упаковке могут потребовать дополнительной оплаты.