電氣檢測(cè)技術(shù)46課件

4.6熱敏傳感器熱敏傳感器

半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的傳感器。電氣檢測(cè)技術(shù)2熱敏傳感器的種類較多，就其轉(zhuǎn)換過(guò)程而言，可分為兩個(gè)過(guò)程：

1、將熱傳遞給敏感元件，引起敏感元件自身溫度的變化；

2、將自身溫度的變化轉(zhuǎn)換成電信號(hào)；對(duì)熱敏傳感器，第一階段轉(zhuǎn)換過(guò)程均相同，僅第二階段有差異。下面對(duì)半導(dǎo)體熱敏傳感器的應(yīng)用作簡(jiǎn)要介紹。電氣檢測(cè)技術(shù)31、基本類型按熱敏電阻的熱電特性(阻值與溫度的關(guān)系)：

a、負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)b、正溫度系數(shù)的熱敏電阻(PTC)c、臨界溫度熱敏電阻(CTR)。

電氣檢測(cè)技術(shù)52、基本特性

(1)零功率電阻值(R0)

在某一溫度下，測(cè)量熱敏電阻的阻值時(shí)，測(cè)量引起該電阻的功耗與其自身的功耗相比小到可忽略時(shí)阻值，稱為零功率電阻值。時(shí)的零功率電阻值稱為熱敏電阻的標(biāo)稱電阻值或額定值。電氣檢測(cè)技術(shù)6(2)熱電特性靜止空氣中測(cè)得的熱敏電阻的零功率電阻值與溫度間的特性。

PTC、NTC、CTR的熱電特性見(jiàn)圖。

電氣檢測(cè)技術(shù)7

④PTC和CTR不能用于較寬溫域的溫度檢測(cè)，但在較窄的溫域內(nèi)卻是良好的測(cè)溫元件。并且CTR型熱敏電阻可以制成理想的控制開(kāi)關(guān)。圖中曲線可用下式表示：

A為絕對(duì)溫度為T時(shí)的電阻值，A、B為由材料和工藝決定的常數(shù)。

電氣檢測(cè)技術(shù)9(3)電阻一溫度系數(shù)零功率電阻相對(duì)變化率與產(chǎn)生這一變化的溫度增量之比，即：

式中，電阻一溫度系數(shù)與成反比，這說(shuō)明熱敏電阻在低溫時(shí)的阻值很大。電氣檢測(cè)技術(shù)10(4)工作溫度范圍指零功率條件下熱敏電阻可連續(xù)工作的溫度范圍。不同類型或不同型號(hào)的熱敏電阻，工作溫度范圍不同，通常在產(chǎn)品說(shuō)明書上給出。(5)時(shí)間常數(shù)定義為：在零功率狀態(tài)下，從某一特定的溫度突變到另一溫度時(shí)，電阻體溫度變化到兩特定溫度之差的63.2％所需要的時(shí)間。通常，兩個(gè)特定的溫度選100℃和0℃或85℃和25℃。電氣檢測(cè)技術(shù)11

NTC元件的伏安特性如圖，電流較小時(shí)，曲線遵守歐姆定律，直線性較好。當(dāng)電流達(dá)到Im后，曲線出現(xiàn)非線性，見(jiàn)MP段。若電流繼續(xù)增加，曲線出現(xiàn)負(fù)特性，見(jiàn)PQ。這是由于電流過(guò)大致使元件自身發(fā)熱導(dǎo)致阻值減小的緣故。

電氣檢測(cè)技術(shù)13二、熱敏電阻的應(yīng)用1、簡(jiǎn)單的線性化電路--NTC電阻如圖該電路在測(cè)溫范圍不太寬情況下，能獲得較滿意的輸出結(jié)果。例：在測(cè)溫0-100℃量程內(nèi)，非線性誤差約為3℃，在50℃以內(nèi)，非線性誤差為0.6℃，校正電路中，R為需接入的校正電阻。Rt為熱敏電阻。電氣檢測(cè)技術(shù)142、熱敏電阻的溫度開(kāi)關(guān)電路--NTC電阻電路中，待控的溫度門限值由電位器W進(jìn)行設(shè)定。J為繼電器。電氣檢測(cè)技術(shù)15小結(jié)

上述電路中采用的熱敏電阻都具