溫度是第一個物理參數(shù)之一在過程領(lǐng)域進(jìn)行測量并已被感知幾乎每一種可以想象的方式。在一次或另一次,幾乎每一個物理財產(chǎn)已經(jīng)使用了相對于溫度的變化
作為此測量的基礎(chǔ)。在過去的幾個多年來,低成本,小型控制器的發(fā)展和相關(guān)的電子電路已經(jīng)允許成本的有效測量和控制
以前不可能的溫度。
NTC熱敏電阻元件,單獨或作為其一部分溫度傳感組件正在被利用以及需要感知或控制溫度的地方需要。
NTC熱敏電阻為設(shè)計人員提供了許多優(yōu)勢其他類型的傳感技術(shù)包括最高對溫度變化敏感,信噪比高比例,操作簡單,成本低。
原則上,非線性電阻與溫度有關(guān)特征是類比的問題傳感電路。然而,今天隨著它的到來數(shù)字電子控制翻譯是通過
軟件或查找表中的方程式。該NTC的可靠性,性能和使用壽命熱敏電阻以及其他固有的特征使其具有溫度敏感性
精確測量和選擇的元素控制溫度是必要的。NTC熱敏電阻應(yīng)用利用了這些特性
其成分固有的。應(yīng)用一般分為兩個單獨的類別利用NTC熱敏電阻的不同特性。
零功率傳感應(yīng)用
第一類是零功率或傳感應(yīng)用。這些應(yīng)用利用了電阻與溫度的關(guān)系
NTC熱敏電阻的特性感應(yīng)或控制溫度,功率消耗很小熱敏電阻。 另一般類別是自我加熱利用電壓 - 電流特性的應(yīng)用NTC熱敏電阻及其熱特性和那個環(huán)境。
溫度測量
溫度測量是最常見的應(yīng)用用于NTC熱敏電阻。高靈敏度熱敏電阻和制造能力溫度嚴(yán)格控制的部件
精度使NTC熱敏電阻成為理想選擇用于低成本溫度測量的裝置。隨著數(shù)字電子產(chǎn)品的成本下降而小型化程度有所提高,能力提高了設(shè)計工程師利用高精度
低成本熱敏電阻增加了。今天的微控制器允許使用多個熱敏電阻傳感器與控制系統(tǒng)接口允許建筑物或建筑物內(nèi)的幾個位置同時監(jiān)測的設(shè)備。
這種系統(tǒng)的一個例子如下所示??梢允褂帽O(jiān)視和控制其他區(qū)域唯一的額外成本是熱敏電阻組件。微控制器會通過確定熱敏電阻的溫度
轉(zhuǎn)換模擬輸入,電壓或電流,到溫度值。這是使用完成的無論是“查找”表還是通過編程進(jìn)行編程軟件與電阻有關(guān)的方程式到溫度
圖1:微控制器系統(tǒng)
另一種利用熱敏電阻的方法測量溫度是使用惠斯通用熱敏電阻橋接作為橋梁的一條腿。圖2中的電路是電路的一個例子利用熱敏電阻來
感溫。 溫度升高,電壓升高產(chǎn)量增加。 選擇R1,R2和R3將確定電路的靈敏度為以及電路的溫度范圍最合適的。
圖2:惠斯通電橋 - 電壓模式
溫度報警
可以通過更換來設(shè)計溫度報警電路上述電路中的橋式檢測儀具有
足夠靈敏的繼電器 報警設(shè)定點將由固定的價值決定電阻器。 選擇繼電器和
熱敏電阻/電阻值是對溫度報警電路的設(shè)計至關(guān)重要橋輸出在警報設(shè)置之下足夠小
這個點是由固定電阻腿確定的橋電路。 足夠高溫度,熱敏電阻會是
減少導(dǎo)致電路不平衡足夠的電流來激活繼電器。
溫度補償
大多數(shù)電子元件的反應(yīng)會有所不同關(guān)于溫度。 通常,它是必要或可取的,以彌補這一變化通過利用對溫度的響應(yīng)NTC熱敏電阻。
組件的一些示例其答復(fù)由NTC補償熱敏電阻是晶體振蕩器,紅外LED和機械儀表。 一般
電阻熱敏電阻網(wǎng)用于匹配溫度NTC熱敏電阻網(wǎng)絡(luò)的系數(shù)零件。 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻遠(yuǎn)大于正極補償部件的溫度系數(shù)。
在NTC上增加一個電阻可以實現(xiàn)熱敏電阻/電阻網(wǎng)絡(luò)抵消了響應(yīng)線圈或其他部件。
圖24:溫度補償
自加熱式熱敏電阻應(yīng)用
利用電壓 - 電流的應(yīng)用據(jù)說可以利用NTC熱敏電阻的特性熱敏電阻的自加熱特性。 熱敏電阻
當(dāng)電力產(chǎn)生時,要求自我加熱熱電阻內(nèi)部的電流足以達(dá)到將熱敏電阻的體溫提高到高于的溫度
周圍的環(huán)境。 產(chǎn)生的自身熱量會取決于流動的電流量,熱敏電阻的物理參數(shù)也是如此作為熱敏電阻周圍的環(huán)境。
液位/氣流
NTC熱敏電阻可用于檢測缺失或通過差異的優(yōu)點存在液體
在可以的熱量由熱敏電阻在液體與液體之間消散一種氣體。列出的耗散因子d熱敏電阻數(shù)據(jù)表基于一組特定的
條件;通常25?C靜止空氣,熱量最小下沉。熱敏電阻散熱的能力流動的空氣或液體比它好得多在空氣中。自熱式熱敏電阻可以
耗散大約4到6倍的電量液體比它在空氣中。成功的關(guān)鍵設(shè)計液位/氣流是為了確保系統(tǒng)在整個操作過程中起作用
溫度范圍。例如,系統(tǒng)必須能夠發(fā)現(xiàn)之間的差異電路受到最熱的液體而不是最冷的空氣。適用于需要較寬的應(yīng)用
工作溫度范圍,增加一秒NTC熱敏電阻到系統(tǒng)用作溫度傳感器可以有效。這樣就可以了補償環(huán)境溫度變化的電路。
電源中的浪涌電流限制
NTC熱敏電阻可以是一種具有成本效益的設(shè)備限制開關(guān)電源中的浪涌電流量
電源開啟時供電或其他設(shè)備。對于開關(guān)模式電源,大型濾波電容器存在于電路中的電路在轉(zhuǎn)彎時表現(xiàn)為短路
上。在此期間有大量的電流流過電路,直到電容器有充滿電的時間。那個時候,電流量會下降
基本上。 NTC熱敏電阻是一個不錯的選擇限制這些類型的電路中的電流,因為它具有相對較高的阻力開始然后下降由于自熱而產(chǎn)生的阻力。
NTC浪涌電流限幅器通常與二極管串聯(lián)橋梁,電動機或其他需要涌入的部件電流保護(hù)。特殊的NTC設(shè)備已經(jīng)開發(fā)用于服務(wù)這些類型的應(yīng)用程序。
這些NTC通常是大盤型熱敏電阻具有廣泛的電阻容差。這些設(shè)備旨在處理大量的能量浪涌在許多這些應(yīng)用中固有的。
一般來說,芯片熱敏電阻,小圓盤熱敏電阻和玻璃封裝的熱敏電阻不是因為它們適合這些類型的應(yīng)用更高的電阻值和低功耗
然而常量,對于涌入的應(yīng)用程序電流很小,能量浪涌很低NTC熱敏電阻的風(fēng)格可以起到作用有效的浪涌限制器。
圖3:開關(guān)電源的浪涌電流限制電路。