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熱敏電阻

熱敏電阻溫度測量簡介

熱敏電阻是一種電阻隨溫度變化的元件。其名稱來源于此類設(shè)備的原始名稱,即更具描述性的“溫度敏感型電阻器”一詞。1833年,邁克爾?法拉第(Michael Faraday)首先發(fā)現(xiàn)了熱敏電阻,但是直到1930年,熱敏電阻才實現(xiàn)了商業(yè)化。現(xiàn)在,它們通常作為溫度傳感器廣泛用于各種電子應(yīng)用之中。熱敏電阻的其他用途包括限流器、電流保護器和加熱元件。

熱敏電阻是一種半導體,電阻值高于導電材料電阻值,但低于絕緣材料電阻值。熱敏電阻的電阻值與溫度之間的關(guān)系主要取決于其材料成分。制造商通常會以高精度確定這一屬性,因為這對熱敏電阻購買者而言是最有意義的主要特征。

玻璃封裝熱敏電阻

熱敏電阻基礎(chǔ)

頂部

什么是熱敏電阻?

熱敏電阻(即“溫度敏感型電阻器”)是一種高精度經(jīng)濟型溫度測量傳感器。按照溫度系數(shù)分為NTC(負溫度系數(shù))和PTC(正溫度系數(shù))兩種類型,NTC熱敏電阻通常用于溫度測量。

RTD相比有何區(qū)別?


RTD的電阻幾乎以線性方式發(fā)生變化,與之相反,NTC熱敏電阻的電阻呈明顯的非線性變化,實際上其電阻會隨著溫度的上升而降低。熱敏電阻一直是常用的溫度測量工具,主要原因如下:

  • 電阻隨每度溫度改變呈大幅變化,可提供更高的分辨率
  • 可重復性和穩(wěn)定性高
  • 卓越的可互換性
  • 外形小巧,可快速響應(yīng)溫度變化

常用涂層包括:


  • 環(huán)氧涂層,適于較低溫度應(yīng)用[通常為-50至150°C(-58至316°F)]
  • 玻璃涂層,適于較高溫度應(yīng)用[通常為-50至300°C(-58至572°F)]
這些涂層可為熱敏電阻焊珠和電線連接提供機械保護,同時提供一定的防潮和/或防腐保護。環(huán)氧珠狀熱敏電阻是omega常用的一種熱敏電阻溫度傳感器產(chǎn)品

熱敏電阻通常帶有直徑非常?。ǎ?2AW或0.008"直徑)的實心銅線或銅合金線。為了容易焊接,經(jīng)常會對這些線進行鍍錫處理。

標稱電阻


NTC熱敏電阻的電阻值會隨著溫度的升高而下降。熱敏電阻電阻值的每度變化量亦是如此。對于溫度較低的應(yīng)用(-55到約70°C),通常使用電阻較低的熱敏電阻(2252到10,000Ω)。對于溫度較高的應(yīng)用,則通常使用電阻較高的熱敏電阻(10,000Ω以上),以優(yōu)化所需溫度下每度的電阻變化。熱敏電阻有多種“電阻和溫度關(guān)系曲線”可供選擇。電阻值通常在25°C(77°F)的溫度下測定。

電阻和溫度關(guān)系曲線


熱敏電阻的線性與RTD和熱電偶不同,熱敏電阻的電阻與溫度特性或曲線沒有相關(guān)標準。查看熱敏電阻的電阻值與溫度對照相關(guān)內(nèi)容因此會有許多不同的規(guī)格供選擇。

每種熱敏電阻材料具有不同的電阻與溫度“特征曲線”。一些材料具有更好的穩(wěn)定性,而其他材料具有更高的電阻,因此可以制造出更大或更小的熱敏電阻。

許多制造商會列出兩個溫度之間的Beta(B)常數(shù)(例如:3 0/50 = 3890)。這與25°C(77°F)溫度下的電阻一起可用于確定特定的熱敏電阻特征曲線。請參閱此網(wǎng)頁了解OMEGA的熱敏電阻特征曲線





選擇合適的熱敏電阻

頂部
44000系列熱敏電阻元件熱敏電阻元件
熱敏電阻元件是形式最簡單的熱敏電阻。由于結(jié)構(gòu)緊湊,熱敏電阻元件通常用于空間非常有限的場合。OMEGA提供了各種不同的熱敏電阻,不僅具有不同外形,而且電阻與溫度特性關(guān)系。由于熱敏電阻屬于非線性元件,因此用來讀取溫度的儀器必須對讀數(shù)進行線性化處理。
TJ36熱敏電阻探頭熱敏電阻探頭
單獨的熱敏電阻元件相對比較脆弱,不能用于惡劣環(huán)境中。OMEGA提供的熱敏電阻探頭則是將熱敏電阻元件內(nèi)嵌在金屬管中。熱敏電阻探頭比熱敏電阻元件更適合用于工業(yè)環(huán)境。

了解更多有關(guān)熱敏電阻的信息

如何為應(yīng)用挑選最合適的熱敏電阻?


不管您是要更換現(xiàn)有的熱敏電阻,還是要為新應(yīng)用選擇熱敏電阻,要想獲得所需的結(jié)果,都需要考慮三方面關(guān)鍵因素。這些包括:
  1. 為新應(yīng)用選擇正確的標稱電阻,或者正確指定需要更換的熱敏電阻的標稱電阻
  2. 指定電阻與溫度的關(guān)系(“曲線”),或者針對更換應(yīng)用,要確保您了解現(xiàn)有的熱敏電阻信息
  3. 熱敏電阻尺寸或傳感器的包裝樣式

最常用的熱敏電阻電阻值:

  • 2252?
  • 3000?
  • 5000?
  • 10,000?
  • 30,000?
  • 50,000?
  • 1 M?(1,000,000)

熱敏電阻的精度


熱敏電阻是最精確的溫度傳感器之一。OMEGA熱敏電阻的精度為±0.1°C或±0.2°C,具體取決于特定的熱敏電阻型號。但熱敏電阻的溫度范圍非常受限,只能在0°C至100°C的標稱范圍內(nèi)工作。

熱敏電阻的穩(wěn)定性


成品熱敏電阻的化學性質(zhì)十分穩(wěn)定,不易受老化影響。

尺寸或傳感器包裝形式


一旦確定合適的電阻和“曲線”,用戶應(yīng)該考慮如何使用熱敏電阻。在為熱敏電阻傳感器選擇合適的尺寸或包裝時,應(yīng)記住,熱敏電阻與任何其他傳感器一樣,只能測量其自身能測量的溫度。

熱敏電阻珠不是為了直接浸入一個過程而設(shè)計的。此類設(shè)備外形小巧,與外部環(huán)境之間僅一層薄薄的環(huán)氧涂層,因此溫度變化非常快。OMEGA可提供全面的傳感器系列,在為熱敏電阻提供保護的同時,使其更加有效地用于各種應(yīng)用。以下是其中一些類型的示例。

帶不銹鋼螺柱外殼的螺栓安裝式熱敏電阻傳感器

一般用途


一般用途傳感器的設(shè)計可以滿足各種應(yīng)用的需求。從電子設(shè)備到結(jié)構(gòu)、過程和設(shè)計以及可靠性測試應(yīng)用,這些傳感器都易于安裝和監(jiān)控。OMEGA ON-950即為此類結(jié)構(gòu)。小型SST外殼搭配#8-32螺柱,可以安裝到任何#8-32螺紋孔中,僅占用非常小的空間。

浸液測量


與液體接觸時,熱敏電阻需要進行防腐蝕保護并放置在流體中,以便達到所需溫度。這通常會使用封端管和專門設(shè)計的外殼來實現(xiàn)。必須注意確保熱敏電阻具有良好的熱通路,而且熱質(zhì)量要盡可能得小。

表面探測


ON-409附著式表面?zhèn)鞲衅魇且环N簡單有效的傳感器設(shè)計,可對表面溫度進行監(jiān)測。這種設(shè)計包含一層薄薄的圓形金屬沖壓件,熱敏電阻在其中環(huán)氧化。然后可以使用環(huán)氧樹脂或其他方法將金屬沖壓件附著到表面以測量表面溫度。

熱敏電阻 | 技術(shù)參考
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