NTC热敏电阻B常数

第Ro卷第K期Rcc;年d月

电子器件

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34/热敏电阻.常数

徐海英A董慧媛A刘BB

英K缪长宗R高BB

杰K吴宗汉AB

4A5东南大学物理系B南京RAccdef

7R5南京航空航天大学物理系B南京RAAAccfK5江苏兴顺电子元件有限公司B泰州RRnocc6

摘

要p提出了一个描述热敏电阻特性&常数的公式8该公式精确的反映不同温度时的&常数值B通过讨论可以得到

从而使热敏电阻材料性质的表征更加细致化8工程上实际应用的&值所对应的温度B

关键词p热敏电阻f材料性质的表征f工程&常数f零功率电阻值f阻=温特性&常数f中图分类号poAq9K

文献标识码p:

文章编号pAccn=d;dc4Rcc;6cK=c;d<=cK

热敏电阻是一种阻值随温度变化的元件B其温度系数可正可负8热敏电阻对温度的敏感程度可由=常数来表示8本文将介绍=常数的测量方法并对其进行讨论8

示89q通A是一种对温度非常敏感的电子元件B常用=常数来表征其对温度的敏感程度8所谓的

>?常数的定义

热敏电阻是一种阻值随温度变化的元件B阻值随温度增加而上升的为正温度系数热敏电阻B简称@反之称为负温度系数热敏电阻9qB8qAA

其阻温函数关系曲线4如图A所=6604*B614*

图A3=q关系曲线

收稿日期pRcc;=cn=Ad

万方数据

作者简介p徐海英4女B硕士研究生B主要从事凝聚态物理BAdod=6BIAReWAKKItWW8rH}~{"fHsv{yvysyvv~~{"W~y

第=期徐海英"董慧媛等%\;]热敏电阻I

常数

FZZ

!常数是以零功率电阻值对时间的变化大小来表

示的"它是由阻#温特性上任两点温度来求出的常数$表达式为%

/,0

,-.*+,-.,

式中!为常数"".为任意温度值/10.*为与.,相异的另一温度值/"10),为.,时的零功率电

!&

阻值/0$0"22)*为.*时的零功率电阻值/

得到的!E把间隔取为,9个点"#.关系如

/BC,90B

图F所示"即!&$B

,-.+,-./BC,90B

34常数的测量

356两点取值的方法

从公式可以看出!常数的确定与两个温度及其对应的阻值有关"但是具体到一系列数据时我们该选用哪两个数据才能正确反映该热敏电阻的特性7采用怎样的方法来计算!值呢7首先我们选用了逐差法$

353逐差法对实测数据的处理

这里我们选取泰州石感应电子有限公司的两个样品"型号分别为89*:;#*#9=<:和,:;#

通过油槽法测得其温度在**#*=>?=@=>所<:$对应的电阻值"用逐差法计算!值$具体步骤如

下",9=*#:;#<:数据处理的结果见图*所示$得到的!作为A利用相邻两点来计算!值"

’()+’()/BC,0B

前一个温度对应的!值"即!&"B

,-./+,-.BC,0B

其对应的!#.关系如图*所示$

图8综合结果图图F!#.关系图

G我们把图*"="F放在一起得到图8$

HI值处理方法的分析及拟合曲线方程

通过对逐差法所得图象的分析"我们可以看出把间隔选成,这是因为9时所得图像比较平滑"

逐差法中利用多次测量的数据可以减小偶然误差$利用JK即BLB(中的多项式逼近法/

我们可以得0"MN’O(NPBQ’QMMKNRBPQSBN(PTSUNV

到其拟合直线"图W是其实际曲线及拟合一次曲

线$通过数值拟合我们可以得到!#&*.函数%!99X58XCW5=@.$

图*数据处理结果图

得到的!D把间隔取为8个点"#.关系如图

/BC80B

即!=所示"&$B

,-./+,-.BC80B

图W实际和拟合一次曲线

我们对另外一个样品89*:;#*#<:进行如

上的研究"同样可以得到相应的!#.函数%!&

*

图XX995==WX*C,F5*=WF=Y.+959,WZY."

是其实际及二次拟合曲线$

图=万方数据

#!.关系图

35[工程测量

从上面的分析可以看出不同的热敏电阻对应

+99

电子器件

&!

卷

定的关系%而"常数是反映温度梯度的大小的一

个量%因而我们又对其它几种型号热敏电阻进行了计算分析/数据处理及相关图形略0下面我们%就其中一个样品对它的结果作进一步说明如下,

-12允许误差的讨论

拿其中一个样品3如果我们5+来分析%43#把实测的"常数作为真值%则其误差为6实#/"

图!实际和二次拟合曲线

如果把工程测量工程0实85799:;919<<<5’%""

值作为真值%其误差为6实#工程0工程85/799:"""则通过计算分析可以看出工程误差;919<*=9=%

与实测误差相接近%因而用选定的温度所对应的而且具有实值"工程来替代"实不仅简化了计算%用性,

-1>常见的不同产品的比较

表5是对国内外不同厂家不同样品的数据处理结果%需要说明的是计算3=样品的平均"43#值的原始数据温度范围是&样品&*?#*!*?%

5+%*9%5(7599%57&99原始343#343#343#343#

的"我们无法给出一个广泛适用#$函数也不同%

的函数形式%因而工程上不可能采用这样的方法测量"常数%现在一般采用的是温度为&’()#*&*)或*&*)#*+()时对应的电阻来计算"常数%这样得到的"常数是一个定值%我们称之为

这样的近似代替是否合理%我们通过下面的工程,"

分析进行说明,

-对.常数测量的讨论

热敏电阻有许多种用途%尤其在工业上有着非常广泛的应用%由于热敏电阻与温度之间有一

数据温度范围是6而样品3*&*)#+!*)%<743#

其中间隔均为5)0&99的是6*!*)#=&*)/,

表2国内外不同厂家产品@值的比较

样

4

值

+9&#&#9*#&#A3BA5A3BA

#=343**’9

#5+3#*93#5(75993#57&993#<7&9934343434343*<+9

*<+9

<&99

*<5=

*<!9*<591(!(919<&!5!919<9’5’泰州石

*’+9*’5&1!(<919==<<(919=<(<

**551(919<9=919*(

*<(51**<<*1=(919<<<919**<!919<*=919*5(&

<***1!&=919(&*!=919’*+<!

<+5*1<*’919!’*’!919((*=(

+9*’1<<=915&=’*(915<’!!5

*<(9

*<(&

*’=*

<+99<5<!

<!99<*(*

品

//&!*#*!*?04)0//*!*#<!*?04)0

&+7(+4)&+7+94)平均值0/4

4实际误差4工程误差生产厂家

感应电子有限公司株式会社芝浦电子制作所

-1-几点说明和看法

C公称表示时注意事项

工程上把"常数作为一个常数来说%实际上并非是一个定值,例如对样品3如图5+来说%43#在高温时要稍大一些,确定4常数时所必(所示%

典型的数值是&须具有的两个温度$5%’()$&%和*也有用&<()%’()和*&*)或*!*)和

这是由各种用途来决定的%使用<!*)等的取法%时要注意,若两点的温度$5%9)以$&之差在5

下时%由于测量温度的误差使"常数的误差要增大,因而这里我们将温差选在59),若温差超过万方数据599)时则和使用温度附近的"常数的相差过于

图(4定数和温度之间的关系

下转第</’!页0

第$期

曾

云’高云等@,-./012"

温度特性分析及计算机模拟

)>(

图!给出温度"#$%%&’$($&’)*$&’)($

温度对,+*$&时’&’-./012"幅频特性的影

响曲线图3由图可见’在温度不太高的范围4$($内’幅频特性曲线几乎没有变化’而到)($&&5

的较高温度时’输出电压的变化也很小’约在+6以内’温度在)幅频特性曲线有较明($&以上时’显的变化’但这种变化对改善器件的幅频特性有利’因此’,-./012"幅频特性具有很好的温度特性3

瞬态特性和幅频特性随,-./012"的输出特性?

温度的变化进行了计算机模拟’得到随温度变化的特性曲线8随温度升高’,-./012"的阈值电压减小’可变电阻区流过器件的电流增加’饱和导通区流过器件的电流减小’并且理论分析与计算机模拟的结论一致’在+器件具%%&的温度以下’有稳定的频率特性’幅频特性具有很好的温度特性8相对传统./0证明了,12"’-./012"具有较好的温度特性’完全适合高温环境工作3参考文献@

ABC"J"DE:EFG’,EH;I,-D=E<<KLKHEM;NO<DEOO=HPF;Q=O

’B>>(’BY@B(YZBY%JW=Q;<=X=MM

’-J_J"@T^;PEHIN=RNHHNEOP1NS=.;HHEOD=;,.2"JB>>(’BY@B%‘B*JW=Q;<=H=MM

4CJVR;:NHEFMFEOS;SMNFTU,"5A-222"FEOS2H=<MFNO

A*CWJ1’9J[’.J\=’-J1’0JHNF=SNP;IFNOKQND;=FOEOP=]

‘ACJVGNQ=H.NS[EM=P"DaF;SMNFSMFK<MKF=-2222H=<MFNOA$C

图!温度对,-./012"幅频特性的影响

’-’cTGcNJb2G[cKOVGd;EOIX;EOIOI^NOI=MEHACJ半导体学报’*%%%’*B4BB5@B%!>ZUDEFE<M=F;SM;<S-B%()f

‘GKL=F;<EH0;LKHEM;NONe,-./012"NOUKFF=OM\NHMEI=

7结论

对新型电子器件,-./012"的电流和阈值

电压的温度特性进行详细分析’推导出它们随温度变化的解析表达式8建立了,-./012"的直流小信号模拟分析等效电路和频率特性模拟分析等效电路’采用通用电路仿真软件9对>’0:;<=

盛霞’樊卫等fA)C曾云’,-./012"直流特性的9S:;<=模拟

分析ACf固体电子学研究与进展’*%%*’**4*5@BYBZBY)f-周佑谟f晶体管原理A西安电子科技大A+C张屏英’f西安@.C

学出版社’B>>%’*>)Z*>(f

唐茂成f晶体管原理A国防工业出版社’A!C陈星弼’f北京@.C

B>YB@$+BZ$+(f

ggggggggggggggggggggggggggggggggggggggg上接第+4%%页5悬殊3因此’*$&‘hB’h*的温度差值希望选在$$($&为最佳3以工程零功率电阻值作为标准值来表示i常数时’其允许的差值如表*所示的那样是由日本-*B(%中所规定的3V0

表j允许差指表

符

号

Wk%f+

1kB

[k*

-k+

&kB%

单位@465

XkB+

7结论

热敏电阻具有体积小?灵敏度高?反应快?功耗小等特点3在动态温度测量?点温测量?表面温度测量及温度控制等方面得到了广泛的应用3其中i常数是对温度敏感程度的最好描述’因而i

常数的研究对工程有一定的实用价值3参考文献@

平成)年(月f

A*C张国栋f热敏电阻非线性修正方法的探讨ACf热能动力工-程’B>>)’>4+5f

新特器件A$C周惠明f高精度负温度系数热敏电阻及其应用’

应用A国外电子元器件xCfw’B>>+4*5f-

允许差值

热敏电阻阻值的i常数是由材l一般而言’

料的组成而决定的3若热敏电阻元件形状一定时’则有i常数大时其零功率电阻值也大的趋势3因此’即使将同一元件形状的热敏电阻元件改换时’并不会出现i常数和零功率电阻值可以自由选择组合的情况3万方数据

ABCG"mnopqrstuvACf日本电子材料工业会fU0

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/dvnm.html