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同正温度系数热敏电阻器(PTC)一样,负温度系数热敏电阻器(NTC)也是一种重要的热敏电阻元件,也用于温度检测和补偿。热敏电阻器对温度敏感,热敏电阻的特性是:不同的温度下表现出不同的电阻值,其中前者的电阻值随温度的升高而升高,后者的电阻值随温度的升高而降低。
同正温度系数热敏电阻器(PTC)一样,负温度系数热敏电阻器(NTC)也是一种重要的热敏电阻元件,也用于温度检测和补偿。热敏电阻器对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值,其中前者的电阻值随温度的升高而升高,后者的电阻值随温度的升高而降低。
在电子电路中,NTC热敏电阻主要用于增益控制,是RC振荡器稳幅电路、延迟电路和保护电路的核心元件。具体应用案例包括:移动通信中晶体管、IC以及晶体振荡器的温度补偿,可充电电池的温度传感器,LCD的温度补偿,通用电子电路中的温度补偿,以及电池组、充电电路、打印头、直流风扇电机、家用电子设备的温度检测等。
在材料科技的发展下,NTC热敏电阻的尺寸紧凑,还可快速响应(精度可达0.1℃,感温时间不到10s),测量范围已经从-10~+300℃发展到-200~+10℃,有的还可用于+300~+1200℃环境。
NTC热敏电阻的电阻-温度特性
NTC热敏电阻一般采用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等材料的金属氧化物进行研磨混合,并烧结成具有一定电阻-温度特性的功能陶瓷,其电阻率等特性随材料成分及烧结工艺参数的不同而变化。
热敏电阻阻值-温度特性
其中,电阻-温度特性是热敏电阻的基本性能,电阻值相对于温度呈指数级变化。每一摄氏度阶跃时的电阻值对应一定的典型电阻值,并用“R-低”和“R-高”分别表征电阻的下限和上限。
恒压驱动中的温度感测电路
在最常用的温度感测电路中,一个热敏电阻和一个电阻器串联连接,并施加以恒定电压(Vin),这被称为恒定电压驱动。此时,热敏电阻的分配电压(Vout)可以通过公式“Vout = Vin x RNTC / ( RNTC + R ) ”进行计算。