4.5 负温度系数热敏电阻器
负温度系数热敏电阻器(NTC)的电阻值随温度升高而降低,具有灵敏度高、体积小、反应速度快、使用方便的特点。NTC具有多种封装形式,能够很方便地应用到各种电路中。NTC的外形、结构、图形符号及特性曲线如图4-28所示。
图4-28 NTC的外形、结构、图形符号及特性曲线
4.5.1 负温度系数热敏电阻器的主要参数
① 标称电阻值Rt。标称电阻值也称零功率电阻值,是指在环境温度25℃下的阻值,即器件上所标阻值。
② 额定功率。热敏电阻器在规定的技术条件下,长期连续负荷所允许的消耗功率称为额定功率。通常所给出的额定功率值是指+25℃时的额定功率。
③ 时间常数。时间常数是指热敏电阻器在无功功率状态下,当环境温度突变时,电阻体温度由初值变化到最终温度之差的63.2%所需的时间,也称热惰性。
④ 耗散系数。耗散系数是指热敏电阻器温度每增加1℃所耗散的功率。
⑤ 稳压范围。稳压范围是指稳压型NTC能起稳压作用的工作电压范围。
⑥ 电阻温度系数αt。电阻温度系数表示零功率条件下温度每变化1℃所引起电阻值的相对变化量,单位是%/℃。
⑦ 测量功率。测量功率是指在规定的环境温度下,电阻体受测量电源的加热而引起的电阻值变化不超过0.1%时所消耗的功率。其用途在于统一测试标准和作为设计测试仪表的依据。
常用NTC的主要性能参数见表4-2。
表4-2 常用NTC的主要性能参数
4.5.2 负温度系数热敏电阻器的检测
(1)用指针万用表测量 测量标称电阻值Rt时用万用表测量NTC热敏电阻器的方法与测量普通固定电阻器的方法相同,即首先测出标称值(由于受温度的影响,阻值含有一定差别)。应在环境温度接近25℃时进行,以保证测试的精度。测试时,不要用手捏住热敏电阻体,以防止人体温度对测试产生影响(图4-29)。
图4-29 测量NTC
在室温下测得Rt1后用电烙铁作热源,靠近热敏电阻器测出电阻值Rt2,阻值应由大向小变化,变化很大,如不变则为损坏(图4-30)。
图4-30 加温测量
(2)用数字万用表测量负温度系数热敏电阻 如图4-31~图4-33所示。
图4-31 选择合适的挡位
图4-32 测常温值
图4-33 加温测量
4.5.3 负温度系数热敏电阻器的应用
负温度系数热敏电阻器的应用非常广泛,如在电路中可稳定三极管的工作状态,还可用于测温电路,如图4-34所示。
图4-34 NTC稳定三极管静态工作点
(1)稳定三极管的静态工作点 在各种三极管电路中,由于受温度的影响,会使三极管的静态工作点发生变化。通常温度增加时,三极管的集电极电流将增加。采用图4-34所示电路,利用NTC可以稳定三极管的工作点。图中RT(实际应用中,RT多与固定电阻器并联后再接入电路)作为三极管VT的基极下偏置电阻。当环境温度升高时,集电极电流IC将增加,可是RT的阻值是随温度升高而降低的,因而基极偏压降低,使基极电流IB减小,IC随之降低,实现了温度自动补偿。
(2)在温度测量方面的应用 NTC用于温度测量的例子很多,其基本电路如图4-35所示。图中R1、R2、R3、RP2及RT构成平衡电桥,RP2为零点调节电位器,RP1为灵敏度调节器,PA为检流计。将NTC接入电桥,作为其中的一个桥臂;由于温度变化,将RT阻值发生变化,从而使电桥失去平衡,其失衡程度取决于温度变化的大小。再将失衡状态用指示器进行指示,或作为控制信号送到相应的电路中。
图4-35 NTC作温度传感元件
提示:使用中,电路中NTC元件多与其他元器件并联使用。