負(fù)溫度系數(shù)(NTC)電阻
NTC是NegaTIve Temperature Coefficent 的縮寫(xiě),意思是負(fù)的溫度系數(shù),泛指負(fù)溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件,所謂NTC熱敏電阻器就是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。
它是以錳(Mn)、鈷(Co)、鎳(Ni)、鋁(Al)、鋅(Zn)等兩種或者兩種以上高純度金屬氧化物為主要材料, 經(jīng)共同沉淀或水熱法合成的納米粉體材料,后經(jīng)球磨充分混合、靜壓成型、高溫?zé)Y(jié)、半導(dǎo)體切片、劃片、玻封燒結(jié)或環(huán)氧包封等封結(jié)工藝制成的,接近理論密度結(jié)構(gòu)的,半導(dǎo)體電子陶瓷材料。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì),冰箱熱敏電阻,因?yàn)樵趯?dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。
它具有電阻值隨著溫度的變化而相應(yīng)變化的特性。溫度低時(shí),這些氧化物材料的載流子(電子和孔穴)數(shù)目少,負(fù)溫度熱敏電阻,所以其電阻值較高;隨著溫度的升高,載流子數(shù)目增加,所以電阻值降低。
普通電阻器的阻值受溫度變化影響很小,但是熱敏電阻器完全不同,它的阻值隨溫度的變化而變化,是一種用溫度控制電阻阻值大小的元件。
熱敏電阻器外形、種類、符號(hào)
熱敏電阻器有很多種形狀,如球形、桿狀、管形、圓圈形等。
熱敏電阻器種類:正溫度系數(shù)(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)(NTC)。PTC熱敏電阻器的阻值隨著溫度升高而增大,NTC熱敏電阻器的阻值隨著溫度升高而減小。目前應(yīng)用廣泛的是NTC熱敏電阻器。
熱敏電阻器的圖形符號(hào):在一個(gè)普通電阻器符號(hào)基礎(chǔ)上加一個(gè)箭頭和字母,與普通電阻器區(qū)分。
電路中,R2為PTC熱敏電阻器,用來(lái)檢測(cè)開(kāi)水溫度;A1采用二輸入四與非門CMOS集成電路C066,它的內(nèi)電路中設(shè)有4個(gè)與非門,為數(shù)字CMOS集成電路;B為蜂鳴器,在得到驅(qū)動(dòng)信號(hào)后發(fā)出蜂鳴聲;S1為電源開(kāi)關(guān)。集成電路A1的14腳為電源引腳,7為接地引腳,熱敏電阻,R3、C1和A1內(nèi)部的兩個(gè)與非門構(gòu)成一個(gè)1000Hz左右的音頻振蕩器,其6腳為集成電路輸出引腳;13腳為控制引腳,當(dāng)13腳為低電平時(shí)集成電路A1內(nèi)部振蕩器不工作,6腳無(wú)信號(hào)輸出;當(dāng)13腳為高電平時(shí),集成電路內(nèi)電路振蕩器工作,6腳輸出信號(hào)驅(qū)動(dòng)蜂鳴器B發(fā)出聲音。
3)熱敏電阻傳感器的過(guò)熱保護(hù)
過(guò)熱保護(hù)分直接保護(hù)利間接保護(hù)。對(duì)小電流場(chǎng)合,可把熱敏電阻傳感器直接串人負(fù)載中,防止過(guò)熱損壞以保護(hù)器件,對(duì)大電流場(chǎng)合,可用于對(duì)繼電器、晶體管電路等的保護(hù)。不論哪種情況,熱敏電阻都與被保護(hù)器件緊密結(jié)合在一起,從而使兩者之間充分進(jìn)行熱交換,一旦過(guò)熱,熱敏電阻則起保護(hù)作用。
例如,在電動(dòng)機(jī)的定子繞組中嵌入突變型熱敏電阻傳感器并與繼電器串聯(lián)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí),定子電流增大,引起發(fā)熱。當(dāng)溫度大于突變點(diǎn)時(shí),電路中的電流可以內(nèi)十分之幾毫安突變?yōu)閹资涟?,因此繼電器動(dòng)作,從而實(shí)現(xiàn)過(guò)熱保護(hù)。
4)熱敏電阻傳感器用于液面的測(cè)量
給 NTC 熱敏電阻傳感器施加一定的加熱電流,它的表面溫度將高于周圍的空氣溫度,此時(shí)它的阻值較小。當(dāng)液而高于它的安裝高度時(shí),液體將帶走它的熱量,使之溫度下降、阻值升高。判斷它的阻值變化,就可以知道液面是否低于設(shè)定值。汽車油箱中的油位報(bào)警傳感器就是利用以上原理制作的。熱敏電阻在汽車中還用于測(cè)量油溫、冷卻水混等。
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