美國(guó)UE熱敏電阻往往比 RTD 和熱電偶更準(zhǔn)確,但由于其顯著的非線(xiàn)性,它們的溫度范圍更加有限。
美國(guó)UE熱敏電阻利用材料的電阻隨溫度變化而變化的事實(shí)。熱敏電阻依賴(lài)于陶瓷半導(dǎo)體的電阻變化,電阻隨溫度升高非線(xiàn)性下降。
美國(guó)UE熱敏電阻可以是溫度測(cè)量的低成本解決方案。它們往往具有大信號(hào)輸出,并且它們的小尺寸允許對(duì)溫度變化做出快速響應(yīng)。UE 熱敏電阻用于測(cè)量 -45° 至 260° C(-50° 至 500° F)的溫度。
美國(guó)UE熱敏電阻工作原理介紹如下:
熱敏電阻將長(zhǎng)期處于不動(dòng)作狀態(tài);當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于c區(qū)時(shí),熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近,因而可能動(dòng)作也可能不動(dòng)作。熱敏電阻在環(huán)境溫度相同時(shí),動(dòng)作時(shí)間隨著電流的增加而急劇縮短;熱敏電阻在環(huán)境溫度相對(duì)較高時(shí)具有更短的動(dòng)作時(shí)間和較小的維持電流及動(dòng)作電流。
1、PTC效應(yīng)是一種材料具有PTC (positive temperature coefficient) 效應(yīng),即正溫度系數(shù)效應(yīng),僅指此材料的電阻會(huì)隨溫度的升高而增加。如大多數(shù)金屬材料都具有PTC效應(yīng)。在這些材料中,PTC效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線(xiàn)性增加,這就是通常所說(shuō)的線(xiàn)性PTC效應(yīng)。
2、非線(xiàn)性PTC效應(yīng) 經(jīng)過(guò)相變的材料會(huì)呈現(xiàn)出電阻沿狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個(gè)至十幾個(gè)數(shù)量級(jí)的現(xiàn)象,即非線(xiàn)性PTC效應(yīng),相當(dāng)多種類(lèi)型的導(dǎo)電聚合體會(huì)呈現(xiàn)出這種效應(yīng),如高分子PTC熱敏電阻。這些導(dǎo)電聚合體對(duì)于制造過(guò)電流保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)非常有用。
3、高分子PTC熱敏電阻用于過(guò)流保護(hù),高分子PTC熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱(chēng)為自恢復(fù)保險(xiǎn)絲(下面簡(jiǎn)稱(chēng)為熱敏電阻),由于具有*的正溫度系數(shù)電阻特性,因而極為適合用作過(guò)流保護(hù)器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險(xiǎn)絲一樣,是串聯(lián)在電路中使用。
當(dāng)電路正常工作時(shí),熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小,串聯(lián)在電路中不會(huì)阻礙電流通過(guò);而當(dāng)電路因故障而出現(xiàn)過(guò)電流時(shí),熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升,當(dāng)溫度超過(guò)開(kāi)關(guān)溫度(ts,見(jiàn)圖1)時(shí),電阻瞬間會(huì)劇增,回路中的電流迅速減小到安全值。為熱敏電阻對(duì)交流電路保護(hù)過(guò)程中電流的變化示意圖。熱敏電阻動(dòng)作后,電路中電流有了大幅度的降低,圖中t為熱敏電阻的動(dòng)作時(shí)間。由于高分子PTC熱敏電阻的可設(shè)計(jì)性好,可通過(guò)改變自身的開(kāi)關(guān)溫度(ts)來(lái)調(diào)節(jié)其對(duì)溫度的敏感程度,因而可同時(shí)起到過(guò)溫保護(hù)和過(guò)流保護(hù)兩種作用,如kt16-1700dl規(guī)格熱敏電阻由于動(dòng)作溫度很低,因而適用于鋰離子電池和鎳氫電池的過(guò)流及過(guò)溫保護(hù)。環(huán)境溫度對(duì)高分子PTC熱敏電阻的影響 高分子PTC熱敏電阻是一種直熱式、階躍型熱敏電阻,其電阻變化過(guò)程與自身的發(fā)熱和散熱情況有關(guān),因而其維持電流(ihold)、動(dòng)作電流(itrip)及動(dòng)作時(shí)間受環(huán)境溫度影響。當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于a區(qū)時(shí),熱敏電阻發(fā)熱功率大于散熱功率而會(huì)動(dòng)作;當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于b區(qū)時(shí)發(fā)熱功率小于散熱功率,高分子PTC熱敏電阻由于電阻可恢復(fù),因而可以重復(fù)多次使用。圖6為熱敏電阻動(dòng)作后,恢復(fù)過(guò)程中電阻隨時(shí)間變化的示意圖。電阻一般在十幾秒到幾十秒中即可恢復(fù)到初始值1.6倍左右的水平,此時(shí)熱敏電阻的維持電流已經(jīng)恢復(fù)到額定值,可以再次使用了。面積和厚度較小的熱敏電阻恢復(fù)相對(duì)較快;而面積和厚度較大的熱敏電阻恢復(fù)相對(duì)較慢。
美國(guó)UE熱敏電阻優(yōu)缺點(diǎn)介紹:
好處
高輸出
快速地
兩線(xiàn)歐姆測(cè)量
缺點(diǎn)
非線(xiàn)性
有限的溫度范圍
脆弱的
需要電流源
自加熱
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