熱敏電阻是做什么用的?
熱敏電阻是做什么用的?
熱敏電阻是“Thermally Sensitive Resistor”的縮寫,是一種電子元件,其特性是當(dāng)溫度變化時,元件的電阻變化很大。
通過測量元件的電阻值,可以確定元件周圍的溫度。 熱敏電阻是由多種金屬混合制成的電子元件,工作溫度約為 -50°C 至約 150°C。
熱敏電阻是做什么用的?
它不僅能夠以低成本測量溫度,而且還具有緊湊性和耐用性,因此它不僅用于一般家用電器,還用于醫(yī)療設(shè)備、汽車、辦公自動化設(shè)備、住宅設(shè)備、熱水器、烹飪用具、加熱設(shè)備、信息設(shè)備和工業(yè)設(shè)備。
具體來說,它是空調(diào)和供暖設(shè)備的室內(nèi)和室外單元。 測量室內(nèi)溫度并控制室內(nèi)溫度,在汽車中測量發(fā)動機(jī)溫度和外部空氣溫度以控制發(fā)動機(jī)中的燃燒,使其處于*佳狀態(tài)。 熱水器測量水溫并控制從水龍頭流出的水溫。
熱敏電阻的原理
NTC熱敏電阻的原料是錳、鐵、鈷等的混合物,PTC熱敏電阻是通過將聚合物與炭黑等材料混合制成的。 此外,CTR 熱敏電阻是通過將釩與添加劑混合制成的。
通常,當(dāng)金屬等導(dǎo)體的溫度升高時,會發(fā)生陽離子振蕩,并且移動的自由電子與構(gòu)成導(dǎo)體晶體的陽離子之間的碰撞會加劇。 電阻值因溫度變化而增加的原因是,由于振動引起的碰撞,自由電子的運(yùn)動速度減慢。 PTC 熱敏電阻利用了這一特性,其電阻值會隨著溫度的升高而增加。
另一方面,半導(dǎo)體的電阻會隨著溫度的升高而降低。 電阻隨著溫度升高而減小的原因是陽離子隨著溫度的升高而增加,但這個比率超過了自由電子運(yùn)動速度的降低。 NTC 和 CTR 利用了這一特性,因此它們的電阻會隨著溫度的升高而降低。
熱敏電阻的類型
熱敏電阻大致可分為三種類型。
1. NTC 熱敏電阻
它是作為溫度測量電子元件的常用元件。 組件溫度的升高和電阻的降低是相互關(guān)聯(lián)的。 由于電阻值會隨著元件溫度的升高而減小,因此 NTC 不僅用于溫度測量,還用于溫度補(bǔ)償電路。
2. PTC 熱敏電阻
它不是用于溫度測量的電子元件,而是通常用于保護(hù)設(shè)備免受過電流的影響,而不是電流保險絲。 電阻的增加與組件溫度的升高有關(guān)。
由于 PTC 的電阻值會隨著溫度的升高而在接近一定溫度時顯著增加,因此它被用于電路中,以抑制電源接通時流向電機(jī)和鋁電解電容器的浪涌電流,以及當(dāng)電機(jī)或加熱器等感性負(fù)載引起短路故障時抑制過電流的流動。
3. CTR 熱敏電阻
與 NTC 一樣,CTR 熱敏電阻是電阻隨溫度升高而降低的元件。 它與 NTC 相同,電阻隨著溫度的升高而減小,只是當(dāng)超過一定溫度時電阻會顯著降低。
如何使用熱敏電阻
當(dāng)電路中使用熱敏電阻時,通常使用恒定電源電壓和其他固定電阻器的組合,而不是單獨(dú)使用熱敏電阻。 由于熱敏電阻的電阻值隨溫度變化,因此在使用恒壓電源、固定電阻器或熱敏電阻的電路中,流過電阻器的電流會隨著溫度的變化而變化,電阻器兩端的電壓也會發(fā)生變化。
電阻器兩端的電壓由微控制器的 AD 轉(zhuǎn)換器功能讀取,電壓在微控制器中轉(zhuǎn)換為溫度。 熱敏電阻外圍電路的組合是將 1 kOhm 或 10 kOhm 等下拉電阻器連接到具有 5 V 直流電源或 3.3 V 直流電源的恒壓源,或在熱敏電阻和 GND 之間連接 1 kOhm 或 10 kOhm 的下拉電阻器的方法。
如果上拉電阻和下拉電阻設(shè)置得太小,流過電阻的電流會增加,導(dǎo)致元件自身發(fā)熱,無法進(jìn)行準(zhǔn)確測量。 通常將熱敏電阻與已知電阻器組合在一起來測量電阻值。