NTC négatif coefficient de température thermistance principe de fonctionnement

NTC est l'abréviation de negative temperature coefficient, qui signifie coefficient de température négatif, se réfère généralement à un matériau semi - conducteur ou à un composant avec un coefficient de température négatif élevé, appelé thermistance NTC est une thermistance à coefficient de température négatif. Il est fabriqué avec des oxydes métalliques tels que le manganèse, le cobalt, le nickel et le cuivre comme matériaux principaux, en utilisant un processus céramique. Ces matériaux d'oxyde métallique ont tous des propriétés semi - conductrices, car ils ressemblent parfaitement à des matériaux semi - conducteurs tels que le germanium, le silicium, etc., dans la manière dont ils sont conducteurs. Lorsque la température est basse, ces matériaux oxydes ont un faible nombre de porteurs (électrons et trous), de sorte que leur valeur de résistance est élevée; Lorsque la température augmente, le nombre de porteurs augmente, de sorte que la valeur de la résistance diminue. La gamme de variation de la thermistance NTC à la température ambiante est de 100 ~ 1 000 000 ohms, coefficient de température - 2% ~ - 6,5%. La thermistance NTC peut être largement utilisée dans la thermométrie, le contrôle de la température, la compensation de température et d'autres aspects.

Composition de thermistance à coefficient de température négatif NTC

NTC (negative temperature coefficient) se réfère à un phénomène de thermistance et un matériau qui diminue exponentiellement en fonction de la résistance de montée en température et a un coefficient de température négatif.le matériau est une céramique semi - conductrice qui utilise deux ou plusieurs oxydes métalliques tels que le manganèse, le cuivre, le silicium, le cobalt, le fer, le nickel, le zinc, etc. pour un processus de mélange adéquat, de moulage, de frittage, etc., qui peut être transformé en thermistance avec un coefficient de température négatif (NTC).Tantale et autres matériaux de thermistance NTC non oxydés représentés.

Les céramiques semi - conductrices thermosensibles NTC sont principalement des céramiques d'oxyde de structure spinelle ou d'autres structures, avec un coefficient de température négatif, la valeur de la résistance peut être exprimée approximativement par:

Dans la formule RT, rt0 sont les valeurs de résistance aux températures T, T0, respectivement, et BN est la constante du matériau. Les grains de céramique eux - mêmes font varier la résistivité en raison des variations de température, qui sont déterminées par les caractéristiques du semi - conducteur.

NTC coefficient de température négatif la performance la plus importante de la sensibilité thermique est la durée de vie

Thermistance NTC longue durée de vie, est l'amélioration de la connaissance de la thermistance NTC, soulignant l'importance de la durée de vie de la résistance. La thermistance NTC est la durée de vie la plus importante, après avoir résisté à divers tests de haute précision, haute sensibilité, haute fiabilité, ultra - haute température et haute pression, elle fonctionne encore longtemps et de manière stable.
La durée de vie est une performance importante de la thermistance NTC et il existe une relation dialectique avec d'autres paramètres tels que la précision, la sensibilité, etc. Un produit de résistance NTC qui doit d'abord avoir une longue durée de vie pour garantir le jeu d'autres propriétés; Et d'autres excellentes performances dépendent du processus de production pour atteindre un certain niveau technique, ce qui rend la longue durée de vie de NTC possible.
Beaucoup de produits électroniques de haute technologie, dans des températures ultra - élevées, des tensions ultra - élevées et d'autres conditions difficiles, ont besoin de thermistances pour jouer un contrôle stable de la température, des fonctions de mesure de la température, la plupart des fabricants recherchent la précision, la sensibilité, la valeur de dérive de la Thermistance NTC et d'autres performances conventionnelles pour jouer un rôle stable, négligeant la durée de vie de la résistance, ce qui entraîne l'utilisation de produits électroniques affectée par l'incapacité de NTC à travailler longtemps. De cette façon, toute la précision, la sensibilité, la résistance aux températures élevées, etc., devient inutile.

NTC négatif coefficient de température thermistance historique

Le développement de la thermistance NTC a connu une longue phase.en 1834, les scientifiques ont découvert pour la première fois que le sulfure d'argent a un coefficient de température négatif.en 1930, les scientifiques ont découvert que l'oxyde cuivreux - oxyde de cuivre a également des propriétés de coefficient de température négatif et l'ont utilisé avec succès dans les circuits de compensation de température des instruments aéronautiques.par la suite, en raison du développement continu de la technologie des transistors, la recherche sur la thermistance a fait des progrès importants.en 1960, la thermistance NTC a été développée.

NTC coefficient de température négatif thermistance plage de température

Sa plage de mesure est généralement de - 10 ~ + 300 ℃, peut également faire - 200 ~ + 10 ℃, peut même être utilisé dans un environnement de + 300 ~ + 1200 ℃ pour la mesure de la température.

La précision du thermomètre à résistance thermique à coefficient de température négatif peut atteindre 0,1 ℃, le temps de détection de la température peut être inférieur à 10 S. il convient non seulement au thermomètre de grenier, mais peut également être appliqué à la mesure de la température dans le stockage des aliments, la médecine et l'hygiène, les champs de semences scientifiques, les océans, les puits profonds, les hautes altitudes, les glaciers, etc.

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Le principe de fonctionnement de la thermistance NTC, les types, la représentation des symboles, la représentation des modèles, l'introduction des conducteurs, les détails de la terminologie professionnelle.

Comment déterminer le type de thermistance NTC nécessaire dans une application pratique, l'environnement d'application, la précision, la sensibilité, la stabilité, la plage linéaire.

Thermistance NTC dans l'application de la température de lecture de bouchon de bouteille de vin rouge, toilettes intelligentes, capteur de température de liquide de refroidissement.

Comment effectuer un test de résistance de thermistance NTC simple et un test de fiabilité[2]

NTC thermistance à coefficient de température négatif termes professionnels

Valeur de résistance de puissance nulle RT (Ω)

Par RT, on entend une valeur de résistance mesurée avec une puissance mesurée qui provoque une variation négligeable de la valeur de la résistance par rapport à l'erreur de mesure totale à une température t déterminée.

La relation entre la valeur de la résistance et la variation de température est:

RT = RN expB(1/T – 1/TN)

RT: valeur de la résistance de la thermistance NTC à la température T (k).

Rn: valeur de la thermistance NTC à la température nominale TN (k).

T: Température spécifiée (k).

B: constante de matériau de la thermistance NTC, également appelée indice de sensibilité thermique.

EXP: indice à la base de l'entier naturel E (E = 271828...).

Cette relation est une formule empirique qui n'a qu'une certaine précision dans une plage limitée de température nominale TN ou de résistance nominale RN, puisque la constante B du matériau est elle - même fonction de la température T.

Valeur nominale de résistance de puissance nulle r25 (Ω)

Selon les normes nationales, la valeur nominale de la résistance de puissance nulle est la valeur de résistance r25 mesurée par la thermistance NTC à la température de référence de 25 ℃, cette valeur de résistance est la valeur de résistance nominale de la thermistance NTC. En général, la valeur de résistance de la thermistance NTC est également indiquée.

Constante du matériau (indice de sensibilité thermique) valeur B (k)

La valeur de B est définie comme:

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

RT1: valeur de résistance de puissance nulle à la température T1 (k).

RT2: valeur de résistance de puissance nulle à la température T2 (k).

T1, T2: deux températures spécifiées (k).

Pour les thermistances NTC couramment utilisées, la plage de valeur B est généralement comprise entre 2000k ~ 6000k.

Coefficient de température de résistance de puissance nulle (αt)

La valeur du rapport entre la variation relative de la valeur de la résistance de puissance de freinage à zéro de la thermistance NTC à la température spécifiée et la valeur de la variation de température qui provoque cette variation.

αt: coefficient de température de résistance de puissance nulle à la température T (k).

RT: valeur de résistance de puissance nulle à la température T (k).

T: température (t).

B: constante du matériau.

Coefficient de dissipation (δ)

À une température ambiante spécifiée, le coefficient de dissipation de thermistance NTC est le rapport entre la variation de puissance dissipée dans la résistance et la variation de température correspondante du corps de résistance.

δ: coefficient de dissipation de thermistance NTC, （ mW/ K ）。

△ P: puissance consommée par la thermistance NTC (MW).

△t: variation de température correspondante du corps de la résistance (k) Lorsque la thermistance NTC consomme △p.

Constante de temps thermique (τ)

Dans des conditions de puissance nulle, lorsque la température est mutée, la température de la thermistance varie du temps nécessaire pour ne pas avoir 63,2% de la différence de température, la constante de temps thermique étant directement proportionnelle à la capacité thermique de la thermistance NTC et inversement proportionnelle à son coefficient de dissipation.

τ: constante de temps thermique (s).

C: capacité thermique de la thermistance NTC.

δ: coefficient de dissipation de la thermistance NTC.

Puissance nominale PN

Puissance consommée autorisée par le fonctionnement continu à long terme de la thermistance dans les conditions techniques spécifiées. À cette puissance, la température du corps de résistance lui - même ne dépasse pas sa température maximale de fonctionnement.

Température maximale de fonctionnement Tmax

Dans les conditions techniques spécifiées, la thermistance peut fonctionner en continu pendant une longue période à la température maximale permise. À savoir:

T0 - température ambiante.

Puissance mesurée PM

Thermistance À une température ambiante déterminée, la variation de la résistance induite par l'échauffement du corps résistif par le courant mesuré peut ne pas tenir compte de la puissance consommée pour ne pas chronométrer par rapport à l'erreur totale de mesure.

Il est généralement nécessaire que la variation de résistance soit supérieure à 0,1%, la puissance mesurée PM étant alors:

Caractéristiques de la température de résistance

Les caractéristiques de température des thermistances NTC peuvent être exprimées approximativement par la formule suivante:

Dans la formule:

RT: valeur de résistance de puissance nulle à la température T.

A: Coefficients relatifs aux caractéristiques physiques et aux dimensions géométriques du matériau de la résistance thermique.

B: valeur de B.

T: température (k).

Une expression plus précise serait:

Dans la formule:

RT: valeur de la résistance de puissance nulle de la thermistance à la température T.

T: est la température absolue, K；

A, B, C, D: sont des constantes spécifiques.

NTC coefficient de température négatif thermistance R - t caractéristiques

Représentation schématique de la courbe caractéristique R - t avec la même valeur de B et différentes valeurs de résistance

Même valeur de résistance, courbe caractéristique R - t de thermistance NTC pour différentes valeurs de B

Thermistance NTC pour mesure de température, contrôle

Structure extérieure

Thermistance NTC de série d'emballage d'époxy

Thermistance NTC série encapsulée en verre

Schéma du circuit d'application

Mesure de température (circuit du pont whisden)

Contrôle de la température

Conception des applications

Thermomètre électronique, calendrier perpétuel électronique, affichage électronique de la température de l'horloge, cadeaux électroniques;

Équipement chaud et froid, appareil thermostatique chauffé;

Circuit électronique de mesure et de contrôle de la température automobile;

Capteur de température, jauge de température;

Appareils électroniques médicaux, appareils de toilette électroniques;

Batteries et chargeurs pour téléphones portables.