NTC負溫度系數熱敏電阻工作原理
NTC是Negative Temperature Coefficient 的縮寫,意思是負的溫度系數,泛指負溫度系數很大的半導體材料或元器件,所謂NTC熱敏電阻器就是負溫度系數熱敏電阻器。它是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料, 采用陶瓷工藝制造而成的。這些金屬氧化物材料都具有半導體性質,因為在導電方式上完全類似鍺、硅等半導體材料。溫度低時,這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數目少,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數目增加,所以電阻值降低。NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在10O~1000000歐姆,溫度系數-2%~-6.5%。NTC熱敏電阻器可NTC熱敏電阻器廣泛用于測溫、控溫、溫度補償等方面.
NTC負溫度系數熱敏電阻構成
NTC(Negative Temperature Coefficient)是指隨溫度上升電阻呈指數關系減小、具有負溫度系數的熱敏電阻現象和材料.該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進行充分混合、成型、燒結等工藝而成的半導體陶瓷,可制成具有負溫度系數(NTC)的熱敏電阻.其電阻率和材料常數隨材料成分比例、燒結氣氛、燒結溫度和結構狀態不同而變化.現在還出現了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料.
NTC熱敏半導瓷大多是尖晶石結構或其他結構的氧化物陶瓷,具有負的溫度系數,電阻值可近似表示為:
式中RT、RT0分別為溫度T、T0時的電阻值,Bn為材料常數.陶瓷晶粒本身由于溫度變化而使電阻率發生變化,這是由半導體特性決定的.
NTC負溫度系數熱敏最重要的性能是壽命
長壽命NTC熱敏電阻,是對NTC熱敏電阻認識的提升,強調電阻壽命的重要性。NTC熱敏電阻最重要的是壽命,在經得起各種高精度、高靈敏度、高可靠、超高溫、高壓力考驗后,它仍很長時間穩定工作。
壽命是NTC熱敏電阻的一個重要性能,與精度、靈敏度等其他參數存在辯證關系。一個NTC電阻產品,必須首先長壽命,才能保證其他性能的發揮;而其他性能的優秀,依賴到生產工藝達到一定技術水平,這讓NTC的長壽命變成可能。
很多高科技電子產品,在超高溫、超高壓及其他惡劣條件下,需要熱敏電阻發揮穩定的控溫、測溫功能,多數廠家一味追求NTC熱敏電阻的精度、靈敏度、漂移值等常規性能的穩定發揮,忽視了電阻的壽命,導致因NTC無法長時間工作而影響電子產品的使用。如此一來,所有的精度、靈敏度、耐高溫等等,都變得沒有意義。
NTC負溫度系數熱敏電阻歷史
NTC熱敏電阻器的發展經歷了漫長的階段.1834年,科學家首次發現了硫化銀有負溫度系數的特性.1930年,科學家發現氧化亞銅-氧化銅也具有負溫度系數的性能,并將之成功地運用在航空儀器的溫度補償電路中.隨后,由于晶體管技術的不斷發展,熱敏電阻器的研究取得重大進展.1960年研制出了NTC熱敏電阻器.
NTC負溫度系數熱敏電阻溫度范圍
它的測量范圍一般為-10~+300℃,也可做到-200~+10℃,甚至可用于+300~+1200℃環境中作測溫用.
負溫度系數熱敏電阻器溫度計的精度可以達到0.1℃,感溫時間可少至10s以下.它不僅適用于糧倉測溫儀,同時也可應用于食品儲存、醫藥衛生、科學種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測量
|