NTC热敏电阻的基本特性.doc

NTC热敏电阻得基本特性

NTC热敏电阻就是指具有负温度系数得热敏电阻。就是使用单一高纯度材料、具有接近理论密度结构得高性能陶瓷。因此，在实现小型化得同时，还具有电阻值、温度特性波动小、对各种温度变化响应快得特点，可进行高灵敏度、高精度得检测。本公司提供各种形状、特性得小型、高可靠性产品，可满足广大客户得应用需求。
电阻－温度特性
热敏电阻得电阻－温度特性可近似地用式1表示。

(式1) R=R0 exp {B(1/T-1/T0)}
R
: 温度T(K)时得电阻值
Ro
: 温度T0(K)时得电阻值
B
: B 值
*T(K)= t(ºC)+273、15
exp:指数函数，e(无理数)=2、71828；exp {B(1/T-1/T0)} 指e 得{B(1/T-1/T0)} 次方。

但实际上，热敏电阻得B值并非就是恒定得，其变化大小因材料构成而异，最大甚至可达5K/°C。因此在较大得温度范围内应用式1时，将与实测值之间存在一定误差。

此处，若将式1中得B值用式2所示得作为温度得函数计算时，则可降低与实测值之间得误差，可认为近似相等。

(式2) BT=CT2+DT+E

上式中，C、D、E为常数。
另外，因生产条件不同造成得B值得波动会引起常数E发生变化，但常数C、D 不变。因此，在探讨B值得波动量时，只需考虑常数E即可。

•  常数C、D、E得计算
常数C、D、E可由4点得(温度、电阻值)数据 (T0, R0)、 (T1, R1)、 (T2, R2) and (T3, R3)，通过式3∼6计算。
首先由式样3根据T0与T1,T2,T3得电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式样。

•  电阻值计算例
试根据电阻－温度特性表，求25°C时得电阻值为5(kΩ)，B值偏差为50(K)得热敏电阻在10°C～30°C得电阻值。
•  步 骤
(1) 根据电阻－温度特性表，求常数C、D、E。
To=25+273、15   T1=10+273、15   T2=20+273、15   T3=30+273、15
(2) 代入BT=CT2+DT+E+50，求BT。
(3) 将数值代入R=5exp {(BT1/T-1/298、15)}，求R。
*T : 10+273、15～30+273、15
•  电阻－温度特性图如图1所示

电阻温度系数
所谓电阻温度系数(α)，就是指在任意温度下温度变化1°C(K)时得零负载电阻变化率。电阻温度系数(α)与B值得关系，可将式1微分得到。

这里α前得负号(－)，表示当温度上升时零负载电阻降低。
散热系数 (JIS C2570-1)
散热系数(δ)就是指在热平衡状态下，热敏电阻元件通过自身发热使其温度上升1°C时所需得功率。
在热平衡状态下，热敏电阻得温度T1、环境温度T2及消耗功率P之间关系如下式所示。

产品目录记载值为下列测定条件下得典型值。
(1)
25°C静止空气中。
(2)
轴向引脚、经向引脚型在出厂状态下测定。
最大功率(JIS C2570-1)
在额定环境温度下，可连续负载运行得功率最大值。
个别产品规格书上可能记载为以往得名称“额定功率”。

产品目录记载值就是以25°C为额定环境温度、由下式计算出得值。

(式) 额定功率=散热系数×（最高使用温度－25）
容许运行功率
这就是使用热敏电阻进行温度检测或温度补偿时，自身发热产生得温度上升容许值所对应功率。(JIS中未定义。)容许温度上升t°C时，最大运行功率可由下式计算。
容许运行功率=t×散热系数
对应环境温度变化得热响应时间常数(JIS C2570-1)
指在零负载状态下，当热敏电阻得环境温度发生急剧变化时，热敏电阻元件产生最初温度与最终温度两者温度差得63、2%得温度变化所需得时间。

热敏电阻得环境温度从T1变为T2时，经过时间t与热敏电阻得温度T之间存在以下关系。
T=
(T1-T2)exp(-t/τ)+T2

(T2-T1){1-exp(-t/τ)}+T1
常数τ称热响应时间常数。
上式中，若令t=τ时，则(T-T1)/(T2-T1)=0、632。

换言之，如上面得定义所述，热敏电阻产生初始温度差63、2%得温度变化所需得时间即为热响应时间常数。

经过时间与热敏电阻温度变化率得关系如下表所示。

产品目录记录值为下列测定条件下得典型值。
(1)
静止空气中环境温度从50°C至25°C变化时，热敏电阻得温度变化至34、2°C所需时间。
(2)
轴向引脚、径向引脚型在出厂状态下测定。
另外应注意，散热系数、热响应时间常数随环境温度、组装条件而变化。

NTC热敏电阻使用注意事项
请严格遵守以下事项，否则可能会造成NTC热敏电阻损坏、使用设备损伤或引起误动作。
(1)
NTC热敏电阻就是按不同用途分别进行设计得。若要用于规定以外得用途时，请就使用环境条件与本公司联系洽谈。
(2)
设计设备时，请进行NTC热敏电阻贴装评估试验，确认无异常后再使用。
(3)
请勿在过高得功率下使用NTC热敏电阻。
(4)
由于自身发热导致电阻值下降时，可能会引起温度检测精度降低、设备功能故障，故使用时请参考散热系数，注意NTC热敏电阻得外加功率及电压。
(5)
请勿在使用温度范围以外使用。
(6)
请勿施加超出使用温度范围上下限得急剧温度变化。
(7)
将NTC热敏电阻作为装置得主控制元件单独使用时，为防止事故发生，请务必采取设置“安全电路”、“同时使用具有同等功能得NTC热敏电阻”等周全得安全措施。
(8)
在有噪音得环境中使用时，请采取设置保护电路及屏蔽NTC热敏电阻(包括导线)得措施。
(9)
在高湿环境下使用护套型NTC热敏电阻时，应采取仅护套头部暴露于环境(水中、湿气中)、而护套开口部不会直接接触到水及蒸气得设计。
(10)
请勿施加过度得振动、冲击及压力。
(11)
请勿过度拉伸及弯曲导线。
(12)
请勿在绝缘部与电极间施加过大得电压。否则，可能会产生绝缘不良现象。
(13)
配线时应确保导线端部(含连接器)不会渗入“水”、“蒸气”、“电解质”等，否则会造成接触不良。
(14)
请勿在腐蚀性气体得环境(CI2、NH3、SOX、NOX)以及会接触到电解质、盐水、酸、碱、有机溶剂得场所中使用。
(15)
金属腐蚀可能会造成设备功能故障，故在选择材质时，应确保金属护套型及螺钉紧固型NTC热敏电阻与安装得金属件之间不会产生接触电位差。