หลักการทำงานของเทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ NTC

NTC ย่อมาจาก Negative Temperature Coefficient หมายถึงค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบทั่วไปหมายถึงวัสดุเซมิคอนดักเตอร์หรือส่วนประกอบที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบขนาดใหญ่ที่เรียกว่าเทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ NTC คือค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ มันทำจากโลหะออกไซด์เช่นแมงกานีสโคบอลต์นิกเกิลและทองแดงเป็นวัสดุหลักโดยใช้กระบวนการเซรามิก วัสดุโลหะออกไซด์เหล่านี้มีคุณสมบัติเซมิคอนดักเตอร์เนื่องจากมีลักษณะเป็นสื่อกระแสไฟฟ้าคล้ายกับวัสดุเซมิคอนดักเตอร์เช่นเจอร์เมเนียมซิลิคอน ฯลฯ เมื่ออุณหภูมิต่ำจำนวนของผู้ให้บริการ (อิเล็กตรอนและรู) ของวัสดุออกไซด์เหล่านี้มีขนาดเล็กดังนั้นค่าความต้านทานจึงสูงขึ้น เมื่ออุณหภูมิสูงขึ้นจำนวนผู้ให้บริการเพิ่มขึ้นดังนั้นค่าความต้านทานจึงลดลง เทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ NTC แตกต่างกันไปในช่วง 100 ~ 1,000,000 โอห์มที่อุณหภูมิห้องค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิ -2% ~ -6.5% NTC Thermistor สามารถ NTC Thermistor ใช้กันอย่างแพร่หลายในการวัดอุณหภูมิการควบคุมอุณหภูมิการชดเชยอุณหภูมิ ฯลฯ

NTC ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบของเทอร์มิสเตอร์

NTC (Negative Temperature Coefficient) หมายถึงปรากฏการณ์เทอร์มิสเตอร์และวัสดุที่ลดลงอย่างทวีคูณโดยมีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบต่อความต้านทานที่เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิ วัสดุนี้เป็นเซรามิกเซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้แมงกานีสทองแดงซิลิคอนโคบอลต์เหล็กนิกเกิลสังกะสีและอื่น ๆ สองชนิดหรือมากกว่าของโลหะออกไซด์สำหรับการผสมอย่างเต็มที่การขึ้นรูปเผาและกระบวนการอื่น ๆ สามารถทำเป็นเทอร์มิสเตอร์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ (NTC) ความต้านทานและค่าคงที่ของวัสดุแตกต่างกันไปตามสัดส่วนของส่วนประกอบของวัสดุบรรยากาศการเผาอุณหภูมิการเผาและสถานะโครงสร้าง ขณะนี้ยังปรากฏวัสดุเทอร์มิสเตอร์ที่ไม่ใช่ออกไซด์ซึ่งเป็นตัวแทนของซิลิคอนคาร์ไบด์ดีบุกซีลีเนียมแทนทาลัมไนไตรด์ ฯลฯ

พอร์ซเลนกึ่งตัวนำความร้อน NTC ส่วนใหญ่เป็นโครงสร้างสปิเนลหรือโครงสร้างอื่น ๆ ของเซรามิกออกไซด์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบค่าความต้านทานสามารถแสดงโดยประมาณเป็น:

RT, RT0 ในสูตรเป็นค่าความต้านทานที่อุณหภูมิ T, T0 ตามลำดับและ Bn เป็นค่าคงที่ของวัสดุ เม็ดเซรามิกเองเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิทำให้ความต้านทานเปลี่ยนไปซึ่งถูกกำหนดโดยลักษณะเซมิคอนดักเตอร์

NTC ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบความไวต่อความร้อนที่สำคัญที่สุดคืออายุการใช้งาน

Long Life NTC Thermistor เป็นการยกระดับการรับรู้เทอร์มิสเตอร์ NTC โดยเน้นความสำคัญของชีวิตความต้านทาน เทอร์มิสเตอร์ NTC สำคัญที่สุดคืออายุการใช้งานและยังคงทำงานได้อย่างมั่นคงเป็นเวลานานหลังจากทนต่อความแม่นยำสูงความไวสูงเชื่อถือได้อุณหภูมิสูงและการทดสอบความดันสูง
อายุการใช้งานเป็นสมรรถนะที่สำคัญของเทอร์มิสเตอร์ NTC และมีความสัมพันธ์เชิงวิภาษวิธีกับพารามิเตอร์อื่น ๆ เช่นความแม่นยำความไว ฯลฯ ผลิตภัณฑ์ตัวต้านทาน NTC ต้องมีอายุการใช้งานยาวนานก่อนเพื่อรับประกันประสิทธิภาพการทำงานอื่น ๆ และความเป็นเลิศด้านประสิทธิภาพด้านอื่นๆ อาศัยกระบวนการผลิตถึงระดับเทคโนโลยีระดับหนึ่งซึ่งทำให้อายุการใช้งานที่ยาวนานของ กทช. เป็นไปได้
ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีเทคโนโลยีสูงจำนวนมากภายใต้อุณหภูมิสูงพิเศษแรงดันสูงพิเศษและสภาวะที่รุนแรงอื่น ๆ เทอร์มิสเตอร์จำเป็นต้องเล่นฟังก์ชั่นการควบคุมอุณหภูมิที่มีเสถียรภาพผู้ผลิตส่วนใหญ่แสวงหาความแม่นยำความไวค่าดริฟท์และประสิทธิภาพการทำงานปกติอื่น ๆ ของเทอร์มิสเตอร์ NTC อย่างคงที่ละเลยอายุการใช้งานของความต้านทานไฟฟ้าซึ่งส่งผลให้ NTC ไม่สามารถทำงานได้เป็นเวลานาน ส่งผลกระทบต่อการใช้ผลิตภัณฑ์อิเล็กทรอนิกส์ ด้วยวิธีนี้ความแม่นยําความไวความต้านทานต่ออุณหภูมิสูงและอื่น ๆ ทั้งหมดจะไม่มีความหมาย

ประวัติเทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ NTC

การพัฒนาเทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ NTC ได้ผ่านขั้นตอนอันยาวนาน ในปีพ. ศ. 2437 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบคุณสมบัติของเงินวัลคาไนซ์ที่มีค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบเป็นครั้งแรก ในปีพ. ศ. 2430 นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบว่าทองแดงออกไซด์ทองแดงออกไซด์ยังมีคุณสมบัติของค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบและใช้มันอย่างประสบความสำเร็จในวงจรชดเชยอุณหภูมิของเครื่องมือการบิน ต่อมาเนื่องจากการพัฒนาเทคโนโลยีทรานซิสเตอร์อย่างต่อเนื่องการวิจัยเทอร์มิสเตอร์จึงมีความคืบหน้าอย่างมาก ในปีพ. ศ. 2503 เทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ NTC ได้รับการพัฒนา

NTC ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบช่วงอุณหภูมิเทอร์มิสเตอร์

ช่วงการวัดโดยทั่วไปคือ -10 ~ + 300 ℃และยังสามารถทำได้ -200 ~ + 10 ℃และยังสามารถใช้ในสภาพแวดล้อม + 300 ~ + 1200 ℃เพื่อวัดอุณหภูมิ

ความแม่นยำของเทอร์โมมิเตอร์เทอร์มิสเตอร์เทอร์มิสเตอร์ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบสามารถเข้าถึง 0.1 ℃และเวลาตรวจจับอุณหภูมิอาจน้อยกว่า 10 วินาที ไม่เพียง แต่เหมาะสำหรับเครื่องวัดอุณหภูมิยุ้งฉางเท่านั้น แต่ยังสามารถใช้กับการวัดอุณหภูมิในการเก็บรักษาอาหารการแพทย์และสุขภาพการเพาะปลูกทางวิทยาศาสตร์มหาสมุทรบ่อน้ำลึกความสูงธารน้ำแข็ง ฯลฯ

คัมภีร์เทอร์มิสเตอร์ NTC เป็นหนังสืออิเล็กทรอนิกส์ระดับมืออาชีพเล่มแรกในอุตสาหกรรมเนื้อหาประกอบด้วยความรู้ต่างๆที่เกี่ยวข้องกับเทอร์มิสเตอร์ NTC และเป็นหนังสือเครื่องมือที่จำเป็นสำหรับผู้ปฏิบัติงาน โดยมีรายละเอียดดังนี้1.

หลักการทำงานของเทอร์มิสเตอร์ NTC, ชนิด, การแสดงสัญลักษณ์, การแสดงรูปแบบ, การแนะนำตัวนำ, รายละเอียดคำศัพท์เฉพาะทาง

วิธีการกำหนดประเภทของเทอร์มิสเตอร์ NTC ที่ต้องการสภาพแวดล้อมการใช้งานความแม่นยำความไวเสถียรภาพช่วงเชิงเส้นในการใช้งานจริง

การประยุกต์ใช้เทอร์มิสเตอร์ NTC อุณหภูมิการอ่านจุกขวดไวน์แดง, ห้องน้ำอัจฉริยะ, เซ็นเซอร์อุณหภูมิน้ำหล่อเย็น

วิธีทดสอบความต้านทานเทอร์มิสเตอร์ NTC แบบง่ายและการทดสอบความน่าเชื่อถือ[2]

ข้อกำหนดระดับมืออาชีพของ NTC ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ Thermistor

ค่าความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์ RT (Ω)

RT หมายถึงค่าความต้านทานที่วัดได้โดยกำลังวัดที่น้อยมากโดยใช้การเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานเมื่อเทียบกับข้อผิดพลาดในการวัดทั้งหมดเมื่อระบุอุณหภูมิ T

รูปแบบความสัมพันธ์ของค่าความต้านทานและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิคือ:

RT = RN expB (1 / T - 1 / TN)

RT: ค่าความต้านทานเทอร์มิสเตอร์ NTC ที่อุณหภูมิ T (K)

RN: ความต้านทานเทอร์มิสเตอร์ NTC ที่อุณหภูมิที่กำหนด TN (K)

T: ระบุอุณหภูมิ (K)

B: ค่าคงที่ของวัสดุสำหรับเทอร์มิสเตอร์ NTC หรือที่เรียกว่าดัชนีความร้อน

exp: ดัชนีที่มีจำนวนธรรมชาติ e (e = 2.71828...)

สูตรความสัมพันธ์นี้เป็นสูตรเชิงประจักษ์และมีความแม่นยำเฉพาะในช่วง จำกัด ของอุณหภูมิ TN หรือความต้านทานต่อการจัดอันดับ RN เนื่องจากค่าคงที่ของวัสดุ B เป็นหน้าที่ของอุณหภูมิ T

ค่าความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์ R25 (Ω)

ตามข้อกำหนดมาตรฐานแห่งชาติค่าความต้านทานพลังงานที่เป็นศูนย์คือค่าความต้านทาน R25 ที่วัดโดยเทอร์มิสเตอร์ NTC ที่อุณหภูมิอ้างอิง 25 ℃ค่าความต้านทานนี้คือค่าความต้านทานที่กำหนดของเทอร์มิสเตอร์ NTC ค่าความต้านทานของเทอร์มิสเตอร์ NTC มักจะกล่าวถึงยังหมายถึงค่านี้

ค่าคงที่ของวัสดุ (ดัชนีความร้อน) ค่า B (K)

ค่า B ถูกกำหนดเป็น:

B = T1 * T2 / (T2-T1) ln (RT1 / RT2)

RT1: ค่าความต้านทานพลังงานเป็นศูนย์ที่อุณหภูมิ T1 (K)

RT2: ค่าความต้านทานพลังงานเป็นศูนย์ที่อุณหภูมิ T2 (K)

T1, T2: สองอุณหภูมิที่ระบุ (K)

สำหรับเทอร์มิสเตอร์ NTC ที่ใช้กันทั่วไปช่วงค่า B โดยทั่วไปอยู่ระหว่าง 2000K ~ 6000K

ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์ (αT)

อัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงสัมพัทธ์ของค่าความต้านทานไฟฟ้าแบบไดนามิกของเทอร์มิสเตอร์ NTC และค่าการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงนี้ภายใต้อุณหภูมิที่กำหนด

αT: ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิความต้านทานไฟฟ้าเป็นศูนย์ที่อุณหภูมิ T (K)

RT: ค่าความต้านทานพลังงานเป็นศูนย์ที่อุณหภูมิ T (K)

T: อุณหภูมิ (T)

B: ค่าคงที่ของวัสดุ

ค่าสัมประสิทธิ์การกระจาย (δ)

ภายใต้อุณหภูมิแวดล้อมที่ระบุค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของเทอร์มิสเตอร์ NTC เป็นอัตราส่วนของการเปลี่ยนแปลงพลังงานที่กระจายอยู่ในความต้านทานและการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่สอดคล้องกับตัวต้านทาน

δ: ค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของเทอร์มิสเตอร์ NTC, （ mW/ K ）。

△ P: กำลังไฟ (mW) ที่ใช้โดยเทอร์มิสเตอร์ NTC

△ T: เทอร์มิสเตอร์ NTC ใช้พลังงาน△ P การเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิที่สอดคล้องกันของตัวต้านทาน (K)

ค่าความร้อนคงที่ (\964)

ภายใต้สภาวะพลังงานเป็นศูนย์เมื่ออุณหภูมิกลายพันธุ์อุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์เปลี่ยนเวลาที่ต้องการเมื่อ 63.2% ของความแตกต่างของอุณหภูมิเริ่มต้นน้อยกว่าสองค่าคงที่เวลาความร้อนเป็นสัดส่วนโดยตรงกับความจุความร้อนของเทอร์มิสเตอร์ NTC และผกผันกับค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัว

τ: ค่าคงที่เวลาความร้อน (S)

C: ความจุความร้อนของเทอร์มิสเตอร์ NTC

δ: ค่าสัมประสิทธิ์การกระจายตัวของเทอร์มิสเตอร์ NTC

กำลังไฟ Pn

พลังงานที่ได้รับอนุญาตให้ใช้โดยเทอร์มิสเตอร์สำหรับการทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานานภายใต้เงื่อนไขทางเทคนิคที่กำหนด ภายใต้พลังงานนี้อุณหภูมิของตัวต้านทานเองไม่เกินอุณหภูมิการทำงานสูงสุด

อุณหภูมิในการทำงานสูงสุด Tmax

ภายใต้เงื่อนไขทางเทคนิคที่กำหนดเทอร์มิสเตอร์สามารถให้อุณหภูมิสูงสุดที่อนุญาตสำหรับการทำงานอย่างต่อเนื่องเป็นเวลานาน นั่นคือ:

T0 - อุณหภูมิแวดล้อม

กำลังวัด Pm

เทอร์มิสเตอร์ที่อุณหภูมิแวดล้อมที่กำหนดความต้านทานที่เกิดจากการวัดความร้อนในปัจจุบันการเปลี่ยนแปลงค่าความต้านทานที่เกิดจากความต้านทานที่เกิดจากข้อผิดพลาดในการวัดทั้งหมดสามารถละเลยไม่จับเวลาการใช้พลังงาน

ความต้องการทั่วไปในการเปลี่ยนค่าความต้านทานมากกว่า 0.1% จากนั้นกำลังวัด Pm ในเวลานี้คือ:

ลักษณะอุณหภูมิความต้านทาน

ลักษณะอุณหภูมิของเทอร์มิสเตอร์ NTC สามารถแสดงโดยประมาณด้านล่าง:

สูตร:

RT: ค่าความต้านทานพลังงานเป็นศูนย์ที่อุณหภูมิ T

A: สัมประสิทธิ์ที่เกี่ยวข้องกับลักษณะทางกายภาพของวัสดุเทอร์มิสเตอร์และขนาดทางเรขาคณิต

B: ค่า B

T: อุณหภูมิ (k)

การแสดงออกที่แม่นยำมากขึ้นคือ:

สูตร:

RT: ค่าความต้านทานพลังงานเป็นศูนย์ของเทอร์มิสเตอร์ที่อุณหภูมิ T

T: เป็นค่าอุณหภูมิสัมบูรณ์ K；

A, B, C, D: เป็นค่าคงที่เฉพาะ

NTC ค่าสัมประสิทธิ์อุณหภูมิเชิงลบ Thermistor ลักษณะ RT

แผนผังเส้นโค้งลักษณะ RT ที่มีค่า B เท่ากันและค่าความต้านทานที่แตกต่างกัน

ค่าความต้านทานเดียวกัน, แผนภูมิเส้นโค้งลักษณะ NTC Thermistor RT ที่มีค่า B ที่แตกต่างกัน

ตัวต้านทานความร้อน NTC สำหรับการวัดอุณหภูมิการควบคุม

โครงสร้างภายนอก

อีพ็อกซี่แพคเกจชุด NTC Thermistor

ชุดห่อหุ้มแก้ว NTC Thermistor

ใช้แผนผังวงจร

การวัดอุณหภูมิ (วงจรสะพาน Huisden)

การควบคุมอุณหภูมิ

การออกแบบการใช้งาน

เครื่องวัดอุณหภูมิอิเล็กทรอนิกส์ปฏิทินถาวรอิเล็กทรอนิกส์แสดงอุณหภูมินาฬิกาอิเล็กทรอนิกส์ของขวัญอิเล็กทรอนิกส์

อุปกรณ์ทำความร้อนและเย็นเครื่องทำความร้อนเครื่องใช้ไฟฟ้าอุณหภูมิคงที่

วงจรการวัดและควบคุมอุณหภูมิอิเล็กทรอนิกส์ของรถยนต์

เซ็นเซอร์อุณหภูมิ, เครื่องวัดอุณหภูมิ;

อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทางการแพทย์อุปกรณ์ซักผ้าอิเล็กทรอนิกส์

แบตเตอรี่โทรศัพท์มือถือ และเครื่องใช้ไฟฟ้าแบบชาร์จไฟได้