熱敏電阻傳感器的四大應(yīng)用，如何為溫度傳感器選擇正確的熱敏電阻
普通電阻器的阻值受溫度變化影響很小，但是熱敏電阻器完全不同，它的阻值隨溫度的變化而變化，是一種用溫度控制電阻阻值大小的元件。從零學(xué)電子：熱敏電阻是干啥的，原來也是一種傳感器。我們今天的主題就是來學(xué)習：熱敏電阻傳感器的四大應(yīng)用。熱敏電阻的理論研究和應(yīng)用開發(fā)已取得了引人注目的成果．隨著高、精、尖科技的應(yīng)用，對熱敏電阻的導(dǎo)電機理和應(yīng)用的更深層次的探索，以及對性能優(yōu)良的新材料的深入研究，將會取得迅速發(fā)展。熱敏電阻傳感器主要元件是熱敏電阻，當熱敏材料周圍有熱輻射時，它就會吸收輻射熱，產(chǎn)生溫度升高，引起材料的阻值發(fā)生變化。抓住這個變化的規(guī)律，可以為人所用，目前熱敏電阻有了以下四種應(yīng)用：
1.熱敏電阻傳感器測溫
作為測量溫度的熱敏電阻傳感器一般結(jié)構(gòu)較簡單，價格較低廉。沒有外面保護層的熱敏電阻只能應(yīng)用在干燥的地方;密封的熱敏電阻不怕濕氣的侵蝕、可以使用在較惡劣的環(huán)境下。由于熱敏電阻傳感器的阻值較大，故其連接導(dǎo)線的電阻和接觸電阻可以忽略，因此熱敏電阻傳感器可以在長達幾千米的遠距離測量溫度中應(yīng)用，測量電路多采用橋路。利用其原理還可以用作其他測溫、控溫電路等。
2.熱敏電阻傳感器用于溫度的補償
熱敏電阻傳感器可在一定的溫度范圍內(nèi)對某些元器件濕度進行補償。例如，動圈式儀表表頭中的動圈由銅線繞制而成。溫度升高，電阻增大，引起溫度的誤差。因而可以在動圈的回路中將負溫度系數(shù)的熱敏電阻與錳銅絲電阻并聯(lián)后再與被補償元器件串聯(lián)，從而抵消內(nèi)于溫度變化所產(chǎn)生的誤差。在晶體管電路、對數(shù)放大器中，也常用熱敏電阻組成補償電路。補償由于溫度引起的漂移誤差。
3.熱敏電阻傳感器的過熱保護
過熱保護分直接保護利間接保護。對小電流場合，可把熱敏電阻傳感器直接串人負載中，防止過熱損壞以保護器件，對大電流場合，可用于對繼電器、晶體管電路等的保護。不論哪種情況，熱敏電阻都與被保護器件緊密結(jié)合在一起，從而使兩者之間充分進行熱交換，一旦過熱，熱敏電阻則起保護作用。例如，在電動機的定子繞組中嵌入突變型熱敏電阻傳感器并與繼電器串聯(lián)。當電動機過載時，定子電流增大，引起發(fā)熱。當溫度大于突變點時，電路中的電流可以內(nèi)十分之幾毫安突變?yōu)閹资涟玻虼死^電器動作，從而實現(xiàn)過熱保護。
4.熱敏電阻傳感器用于液面的測量
給NTC熱敏電阻傳感器施加一定的加熱電流，它的表面溫度將高于周圍的空氣溫度，此時它的阻值較小。當液而高于它的安裝高度時，液體將帶走它的熱量，使之溫度下降、阻值升高。判斷它的阻值變化，就可以知道液面是否低于設(shè)定值。汽車油箱中的油位報警傳感器就是利用以上原理制作的。熱敏電阻在汽車中還用于測量油溫、冷卻水混等。
如何為溫度傳感器選擇正確的熱敏電阻
當面對數(shù)以千計的熱敏電阻類型時，選型可能會造成相當大的困難。在這篇技術(shù)文章中，我將為您介紹選擇熱敏電阻時需牢記的一些重要參數(shù)，尤其是當要在兩種常用的用于溫度傳感的熱敏電阻類型(負溫度系數(shù)NTC熱敏電阻或硅基線性熱敏電阻)之間做出決定時。NTC熱敏電阻由于價格低廉而廣泛使用，但在極端溫度下提供精度較低。硅基線性熱敏電阻可在更寬溫度范圍內(nèi)提供更佳性能和更高精度，但通常其價格較高。下文中我們將會介紹，正在市場投放中的其他線性熱敏電阻，可以提供更具成本效益的高性能選件，幫助解決廣泛的溫度傳感需求的同時不會增加解決方案的總體成本。
適用于您應(yīng)用的熱敏電阻將取決于許多參數(shù)，例如：
l 物料清單(BOM)成本。
l 電阻容差。
l 校準點。
l 靈敏度(每攝氏度電阻的變化)。
l 自熱和傳感器漂移。
l 物料清單成本
熱敏電阻本身的價格并不昂貴。由于它們是離散的，因此可以通過使用額外的電路來改變其電壓降。例如，如果您使用的是非線性的NTC熱敏電阻，且希望在設(shè)備上出現(xiàn)線性電壓降，則可選擇添加額外的電阻器幫助實現(xiàn)此特性。但是，另一種可降低BOM和解決方案總成本的替代方案是使用自身提供所需壓降的線性熱敏電阻。好消息是，借助我們的新型線性熱敏電阻系列，這兩。這意味著工程師可以簡化設(shè)計、降低系統(tǒng)成本并將印刷電路板(PCB)的布局尺寸至少減少33%。
電阻容差
熱敏電阻按其在25°C時的電阻容差進行分類，但這并不能完全說明它們?nèi)绾坞S溫度變化。您可以使用設(shè)計工具或數(shù)據(jù)表中的器件電阻與溫度(R-T)表中提供的最小、典型和最大電阻值來計算相關(guān)的特定溫度范圍內(nèi)的容差。
為了說明容差如何隨熱敏電阻技術(shù)的變化而變化，讓我們比較一下NTC和我們的基于TMP61硅基熱敏電阻，它們的額定電阻容差均為±1%。圖1說明了當溫度偏離25°C時，兩個器件的電阻容差都會增加，但在極端溫度下兩者之間會有很大差異。計算此差異非常重要，這樣您就可選擇相關(guān)溫度范圍內(nèi)保持較低容差的器件。
圖1：電阻容差：NTC與TMP61
校準點
并不知曉熱敏電阻在其電阻容差范圍內(nèi)的位置會降低系統(tǒng)性能，因為您需要更大的誤差范圍。校準將告知您期望的電阻值，這可幫助您大幅減少誤差范圍。但是，這是制造過程中的一個附加步驟，因此應(yīng)盡量將校準保持在更低水平。
校準點的數(shù)量取決于所使用的熱敏電阻類型以及應(yīng)用的溫度范圍。對于較窄的溫度范圍，一個校準點適用于大多數(shù)熱敏電阻。對于需要寬溫度范圍的應(yīng)用，您有兩種選擇：1)使用NTC校準三次(這是由于它們在極端溫度下的靈敏度低且有較高電阻容差)，或2)使用硅基線性熱敏電阻校準一次，其比NTC更加穩(wěn)定。
靈敏度
當試圖從熱敏電阻獲得良好精度時，每攝氏度電阻(靈敏度)出現(xiàn)較大變化只是其中一個難題。但是，除非您通過校準或選擇低電阻容差的熱敏電阻在軟件中獲得正確的電阻值，否則較大的靈敏度也將無濟于事。
由于NTC電阻值呈指數(shù)下降，因此在低溫下具有極高的靈敏度，但是隨著溫度升高，靈敏度也會急劇下降。硅基線性熱敏電阻的靈敏度不像NTC那樣高，因此它可在整個溫度范圍內(nèi)進行穩(wěn)定測量。隨著溫度升高，硅基線性熱敏電阻的靈敏度通常在約60°C時超過NTC的靈敏度。
自熱和傳感器漂移
熱敏電阻以熱量形式散發(fā)能耗，這會影響其測量精度。散發(fā)的熱量取決于許多參數(shù)，包括材料成分和流經(jīng)器件的電流。
傳感器漂移是熱敏電阻隨時間漂移的量，通常通過電阻值百分比變化給出的加速壽命測試在數(shù)據(jù)表中指定。如果您的應(yīng)用要求使用壽命較長，且靈敏度和精度始終如一，請選擇具有較低自熱且傳感器漂移小的熱敏電阻。
那么，您應(yīng)該何時在NTC上使用像TMP61這樣的硅線性熱敏電阻呢?
查看表1，您可以發(fā)現(xiàn)：相同價格下，幾乎在硅基線性熱敏電阻的規(guī)定工作溫度范圍內(nèi)的任何情況下，硅基線性熱敏電阻都可以從其線性和穩(wěn)定性中獲益。硅基線性熱敏電阻也有商用和汽車用兩種版本，并采用表面貼裝器件NTC通用標準0402和0603封裝。
以上就是100唯爾(100vr.com)小編為您介紹的關(guān)于熱敏電阻傳感器的知識技巧了，學(xué)習以上的熱敏電阻傳感器的四大應(yīng)用，如何為溫度傳感器選擇正確的熱敏電阻知識，對于熱敏電阻傳感器的幫助都是非常大的，這也是新手學(xué)習電子專業(yè)所需要注意的地方。如果使用100唯爾還有什么問題可以點擊右側(cè)人工服務(wù)，我們會有專業(yè)的人士來為您解答。
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