据报道,温度传感器是每个电子系统中最基本的组成部分,在保证系统能以最高性能运行的同时为设备提供保护。市场上有各种各样的温度传感器,如热敏电阻、热电偶和电阻温度,每种温度传感器都有自己的优缺点。
热敏电阻作为实现各种热敏温度传感器功能的基础,作为离散的双端固态装置,其电阻值随温度变化,不仅在温度传感器中,而且在其他电子产品中也非常常见。根据温度变化的不同,热敏电阻有两种不同的电阻,负温度系数NTC热敏电阻和正温度系数PTC热敏电阻。
微小温差里NTC高灵敏度检测
作为已经应用了几十年的器件,NTC热敏电阻几乎已经成为温度传感器BC556B的默认选择。与一些金属温度材料相比,首先,热敏电阻几乎已经成为温度传感器的组成部分。NTC成本不高,二是加工不繁琐。最重要的是。NTC在响应速度和精度上有很大的优势。
从NTC电阻和温度(R-T)在特征曲线上,它对温度高度敏感。NTC的NTC热敏电阻的电阻温度系数为每1个℃与其他金属电阻值相比,降低3-5%左右℃只有几个百分点变化,你可以看到NTC即使温度变化很小,热敏电阻也表现出很大的电阻变化。在需要检测小温度变化的应用中,NTC热敏电阻比其他类型的材料更适合检测温差的细微变化,而且灵敏度足够。
那NTC响应速度有多快?NTC响应时间定义为达到新温度所需的时间,是一个与质量相关的函数。这与质量有关。NTC传感器的具体类型相关,设计响应速度越小,响应速度越快。此外,分离设计的响应速度比完全包装壳体的设计要快。从传感器层面来看,NTC热敏电阻传感器的一般响应时间可达15秒甚至10秒以下,而热敏电阻传感器的响应时间可达15秒甚至10秒以下,NTC芯片层面的响应时间只有1秒。
一般来说,NTC具体选择取决于可用空间、最大温度和装配方法,很少有标准类别适合某一应用程序NTC。举一个非常常见的例子,锂电池保护NTC应用很多,而且,NTC其中非常重要。锂电池的应用没有行业标准NTC根据可用空间、最大温度和装配方法选择合适的空间NTC。绝缘铅环氧涂层分离热敏电阻,SMD热敏电阻和DO锂电池应用中出现了35个玻璃轴热敏电阻。
在IGBT模块和IPM在模块中,可嵌入片式NTC热敏电阻现在很流行,可以通过烧结焊连接嵌入到电源模块中,元件与模块之间的热耦合会更稳定,响应速度也会更快。除了高精度外,还需要快速响应速度的温度测量NTC是个好方案。
不过因为NTC不是线性电阻。测温前必须进行线性处理,并确保在适当的温度范围内测量,否则结果会相差甚远。
更高精度、更可靠的线性PTC
非线性的PTC热敏电阻通常用于限流应用,因为其电阻在特定温度下会迅速增加。在特定温度下。PTC在类别下,还有一种由硅制成的线性热敏电阻,通常称为硅热敏电阻或KTY设备。与非线性设备不同。PTC热阻,这种线性PTC热敏电阻线性度高,性能高。
PTC由于其材料组成和一致的电阻敏性,线性热敏电阻具有更稳定的电阻容差。与之相比。±1%NTC与热敏电阻相比,有些±1%PTC线性热敏电阻-40℃和150℃最大电阻可达±1.5%。这与NTC热敏电阻在极端温度下±4%的公差是一个很大的区别。
(汽车温度传感KTY器件,NXP)
上面我们说,NTC确保在适当的温度范围内测量,因为它是非线性的,NTC超过额温后,灵敏度会迅速下降,PTC线性热敏电阻在这方面要好得多,其一致性更强。而且随着温度的升高,NTC材料电阻升高,不可能不增加功耗,散热量的增加会导致自加热,PTC线性热敏电阻受益于自加热的材料特性要小得多。
说到了PTC事实上,线性热敏电阻的高精度、可靠性、稳定性和高线性特性远不如其应用NTC这么广。与低成本相比。NCT,PTC线性热敏电阻价格偏高,其应用范围主要针对高端工业和汽车领域。每个人都做。KTY温度传感公司正在尽可能减少KTY只有这样才能适应更多的应用。
小结
NTC与线性PTC,一是以准确、低成本的测温满足广泛的应用和市场需求,二是依靠超高的精度、可靠性和稳定性在工业和汽车领域发挥着不可替代的作用。根据应用综合考虑测量要求和成本,选择合适的温度传感器是保证系统正常运行的最佳途径。