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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)首先發現了熱敏電阻,但是直到1930年,熱敏電阻才實現了商業化?,F在,它們通常作為溫度傳感器廣泛用于各種電子應用之中。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

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什么是熱敏電阻?

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

RTD相比有何區別?


RTD的電阻幾乎以線性方式發生變化,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
  • 可重復性和穩定性高
  • 卓越的可互換性
  • 外形小巧,可快速響應溫度變化

常用涂層包括:


  • 環氧涂層,適于較低溫度應用[通常為-50至150°C(-58至316°F)]
  • 玻璃涂層,適于較高溫度應用[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。環氧珠狀熱敏電阻是omega常用的一種熱敏電阻溫度傳感器產品

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)。對于溫度較高的應用,則通常使用電阻較高的熱敏電阻(10,000Ω以上),以優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標準。查看熱敏電阻的電阻值與溫度對照相關內容因此會有許多不同的規格供選擇。

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(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。請參閱此網頁了解OMEGA的熱敏電阻特征曲線。





選擇合適的熱敏電阻

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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。由于結構緊湊,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,不能用于惡劣環境中。OMEGA提供的熱敏電阻探頭則是將熱敏電阻元件內嵌在金屬管中。熱敏電阻探頭比熱敏電阻元件更適合用于工業環境。

了解更多有關熱敏電阻的信息

如何為應用挑選最合適的熱敏電阻?


不管您是要更換現有的熱敏電阻,還是要為新應用選擇熱敏電阻,要想獲得所需的結果,都需要考慮三方面關鍵因素。這些包括:
  1. 為新應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系(“曲線”),或者針對更換應用,要確保您了解現有的熱敏電阻信息
  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的標稱范圍內工作。

熱敏電阻的穩定性


成品熱敏電阻的化學性質十分穩定,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計的。此類設備外形小巧,與外部環境之間僅一層薄薄的環氧涂層,因此溫度變化非???。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計可以滿足各種應用的需求。從電子設備到結構、過程和設計以及可靠性測試應用,這些傳感器都易于安裝和監控。OMEGA ON-950即為此類結構。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計的外殼來實現。必須注意確保熱敏電阻具有良好的熱通路,而且熱質量要盡可能得小。

表面探測


ON-409附著式表面傳感器是一種簡單有效的傳感器設計,可對表面溫度進行監測。這種設計包含一層薄薄的圓形金屬沖壓件,熱敏電阻在其中環氧化。然后可以使用環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 | 技術參考
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