Đặc điểm của điện trở nhiệt NTC

Nguyên lý nhiệt điện trở:

Chúng ta đều biết rằng điện trở là một thành phần điện giới hạn lượng dòng điện chạy qua một đoạn mạch. Nhiệt điện trở là loại điện trở đặc biệt, có điện trở thay đổi đáng kể theo nhiệt độ so với điện trở tiêu chuẩn. Nói chung, điện trở tăng theo nhiệt độ đối với hầu hết các kim loại nhưng nhiệt điện trở phản ứng tiêu cực tức là điện trở của nhiệt điện trở giảm khi nhiệt độ tăng. Đây là nguyên lý chính đằng sau nhiệt điện trở. Vì điện trở của nhiệt điện trở phụ thuộc vào nhiệt độ, chúng có thể được kết nối trong mạch điện để đo nhiệt độ của cơ thể.

Điện trở nhiệt chủ yếu được sử dụng làm cảm biến nhiệt độ, bộ hạn chế dòng khởi động, bộ bảo vệ quá dòng tự phục hồi và bộ phận gia nhiệt tự điều chỉnh. Một điện trở nhiệt được làm từ vật liệu bán dẫn. Nó được hình thành một đĩa, một que hoặc một hạt. Nhiệt điện trở dạng hạt có thể chỉ có đường kính vài mm. Một số nhiệt điện trở dạng hạt có hạt được bao bọc trong một viên thủy tinh.

Ký hiệu của Thermistors có thể được biểu diễn như sau:

Các loại nhiệt điện:

Chủ yếu có 2 loại nhiệt điện trở là Hệ số nhiệt độ dương (PTC) và Hệ số nhiệt độ âm (NTC).

Hệ số nhiệt độ dương (PTC):

Nhiệt điện trở PTC tăng điện trở của chúng khi nhiệt độ tăng. Mối quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ là tuyến tính, được biểu diễn trong phương trình sau: deltaR = k (deltaT) trong đó deltaR là sự thay đổi điện trở, deltaT là sự thay đổi nhiệt độ và k là hệ số nhiệt độ. Khi k dương, nó gây ra sự gia tăng tuyến tính của điện trở khi nhiệt độ tăng.

Công dụng của PTC: Nhiệt điện trở PTC có thể được sử dụng thay cho cầu chì để bảo vệ mạch điện. Khi mạch nóng lên, điện trở tăng lên để tránh quá tải. Chúng cũng được sử dụng làm thiết bị định thời trong TV. Khi thiết bị được bật, cuộn dây khử khí được kích hoạt để loại bỏ từ trường; nhiệt điện trở tự động tắt khi nhiệt độ đạt đến một điểm nhất định.

Hệ số nhiệt độ âm (NTC):

Nhiều nhiệt điện trở NTC được làm từ đĩa ép hoặc chip đúc bằng chất bán dẫn như oxit kim loại thiêu kết. Chúng hoạt động bởi vì việc tăng nhiệt độ của chất bán dẫn làm tăng số lượng các electron có thể di chuyển và mang điện tích – nó thúc đẩy chúng vào vùng dẫn. Càng có nhiều hạt mang điện, vật liệu có thể dẫn điện càng nhiều. Điều này được mô tả trong công thức:

I = nAve

Ở đâu

I = dòng điện (ampe)

n = mật độ hạt tải điện (đếm / m³)

A = diện tích mặt cắt ngang của vật liệu (m²)

v = vận tốc của vật mang điện tích (m / s)

e = điện tích của một electron (e = 1,602 \ nhân lần 10 ^ {- 19} coulomb)

Dòng điện được đo bằng ampe kế. Khi nhiệt độ thay đổi lớn, cần phải hiệu chuẩn. Trong những thay đổi nhỏ của nhiệt độ, nếu chất bán dẫn được sử dụng phù hợp, điện trở của vật liệu tỷ lệ thuận với nhiệt độ. Có nhiều nhiệt điện trở bán dẫn khác nhau với dải từ khoảng 0,01 kelvin đến 2.000 kelvin (-273,14 ° C đến 1.700 ° C)

Công dụng của NTC: Mặt khác, nhiệt điện trở NTC được sử dụng làm bộ giới hạn dòng điện và màn hình nhiệt độ trong bộ điều nhiệt kỹ thuật số và ô tô.

Kiểm tra nhiệt điện trở:

Đây chỉ là một thử nghiệm mẫu và sơ bộ để hiểu cơ bản về cách kiểm tra một điện trở nhiệt. Đồng hồ vạn năng tương tự phải được giữ ở chế độ điện trở. Các thiết bị đầu cuối của đồng hồ vạn năng phải được kết nối với các dây dẫn nhiệt điện trở. Chúng ta không cần phải tập trung vào phân cực ở đây. Bây giờ, làm nóng nhiệt điện trở bằng cách di chuyển đầu mỏ hàn đã được nung nóng vào nó. Bây giờ bạn có thể quan sát thấy số đọc của đồng hồ vạn năng tăng hoặc giảm một cách trơn tru tùy thuộc vào nhiệt điện trở được thử nghiệm là PTC hay NTC. Tất nhiên, nó chỉ xảy ra đối với một nhiệt điện trở khỏe mạnh.

Đối với nhiệt điện trở bị lỗi, chúng ta có thể quan sát những điều sau đây.

  • Sự thay đổi trong cách đọc sẽ không bao giờ suôn sẻ hoặc sẽ không có bất kỳ sự thay đổi nào.
  • Đối với một nhiệt điện trở ngắn, số đọc trên đồng hồ sẽ luôn bằng 0 trong khi đối với một điện trở nhiệt mở, số đọc trên đồng hồ sẽ luôn là vô cùng.

Như tôi đã đề cập trước đó, nó chỉ là một bài kiểm tra sơ bộ. Để xác nhận hoàn hảo, chúng ta cần tuân theo một số quy trình đo nhiệt độ và đọc điện trở tương ứng và điều đó phải được so sánh với các đặc tính điện trở nhiệt độ của nhiệt điện trở do nhà sản xuất cung cấp.

Đặc điểm nhiệt điện trở:

Như vừa đề cập ở trên, điện trở tăng khi nhiệt độ tăng đối với PTC và điện trở giảm khi nhiệt độ tăng đối với NTC.

Nhiệt điện trở thể hiện một đặc tính phi tuyến tính cao của điện trở so với nhiệt độ.

Nhiệt điện trở PTC có thể được sử dụng làm bộ phận gia nhiệt trong các lò nhỏ được kiểm soát nhiệt độ. Nhiệt điện trở NTC có thể được sử dụng làm thiết bị hạn chế dòng khởi động trong mạch cung cấp điện. Dòng điện khởi động đề cập đến dòng điện đầu vào tối đa, tức thời được tạo ra bởi một thiết bị điện khi bật lần đầu tiên. Thermistors có nhiều kích cỡ và hình dạng khác nhau; kích thước nhỏ nhất là các hạt có đường kính từ 0,15mm đến 1,25mm.

Có hai cách cơ bản để thay đổi nhiệt độ của nhiệt điện trở bên trong hoặc bên ngoài. Nhiệt độ của nhiệt điện trở có thể được thay đổi bên ngoài bằng cách thay đổi nhiệt độ của môi trường xung quanh và bên trong bằng cách tự đốt nóng do dòng điện chạy qua thiết bị.

Sự phụ thuộc của điện trở vào nhiệt độ có thể được tính gần đúng theo phương trình sau:RỞ đâu,

R là điện trở của nhiệt điện trở ở nhiệt độ T (tính bằng K)

R0 là điện trở ở nhiệt độ đã cho T0 (tính bằng K)

β là hằng số riêng của vật liệu

Hằng số riêng vật liệu của một điện trở nhiệt NTC là thước đo điện trở của nó ở một nhiệt độ so với điện trở của nó ở một nhiệt độ khác. Giá trị của nó có thể được tính theo công thức dưới đây và được biểu thị bằng độ Kelvin (° K).

Ứng dụng nhiệt điện trở:

  • Các điện trở nhiệt PTC được sử dụng làm bộ hẹn giờ trong mạch cuộn khử khí của hầu hết các màn hình CRT. Mạch khử khí bằng nhiệt điện trở PTC rất đơn giản, đáng tin cậy (vì tính đơn giản của nó) và không tốn kém.
  • Chúng tôi cũng có thể sử dụng nhiệt điện trở PTC làm bộ gia nhiệt trong ngành ô tô để cung cấp nhiệt bổ sung bên trong cabin với động cơ diesel hoặc để làm nóng động cơ diesel trong điều kiện khí hậu lạnh trước khi động cơ phun.
  • Chúng ta có thể sử dụng điện trở nhiệt PTC làm thiết bị hạn chế dòng điện để bảo vệ mạch điện, thay thế cho cầu chì.
  • Chúng tôi cũng có thể sử dụng nhiệt điện trở NTC để theo dõi nhiệt độ của tủ ấm.
  • Nhiệt điện trở cũng thường được sử dụng trong các bộ điều nhiệt kỹ thuật số hiện đại và để theo dõi nhiệt độ của bộ pin trong khi sạc.
  • Chúng tôi thường xuyên sử dụng nhiệt điện trở NTC trong các ứng dụng ô tô.
  • Nhiệt điện trở NTC được sử dụng trong ngành Xử lý và Chế biến Thực phẩm, đặc biệt là cho các hệ thống bảo quản thực phẩm và chuẩn bị thực phẩm. Duy trì nhiệt độ chính xác là rất quan trọng để ngăn ngừa bệnh truyền qua thực phẩm.
  • Nhiệt điện trở NTC được sử dụng trong ngành Thiết bị Tiêu dùng để đo nhiệt độ. Máy nướng bánh mì, máy pha cà phê, tủ lạnh, tủ đông, máy sấy tóc, … tất cả đều dựa vào nhiệt điện trở để kiểm soát nhiệt độ thích hợp.
  • Chúng ta có thể thường xuyên sử dụng Nhiệt điện trở trong các đầu nóng của máy in 3D; họ giám sát nhiệt được tạo ra và cho phép mạch điều khiển của máy in giữ nhiệt độ ổn định để làm chảy sợi nhựa.
  • Nhiệt điện trở NTC được sử dụng làm nhiệt kế điện trở trong các phép đo nhiệt độ thấp theo bậc 10 K.
  • Nhiệt điện trở NTC có thể được sử dụng làm thiết bị hạn chế dòng khởi động trong các mạch cung cấp điện.

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button