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2.2 热敏电阻

2.2 热敏电阻. 一.热敏电阻的概念及分类 二. 国产热敏电阻命名方法 三. 热敏电阻的外形、结构及符号 四. 热敏电阻 在生活中的 应用 五.热敏电阻的用途与实例 六.了解常用家电中的热敏电阻 七.热敏电阻应用训练. 2.2 热敏电阻. 一.热敏电阻的概念及分类 半导体热敏电阻简称 热敏电阻 ,是一种新型的半导体测温元件 。 热敏电阻一般用金属氧化物、陶瓷半导体材料或碳化硅材料制造,粉状材料经过成形、烧结等工艺制成热敏电阻。

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2.2 热敏电阻

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Presentation Transcript


  1. 2.2 热敏电阻 • 一.热敏电阻的概念及分类 • 二.国产热敏电阻命名方法 • 三.热敏电阻的外形、结构及符号 • 四.热敏电阻在生活中的应用 • 五.热敏电阻的用途与实例 • 六.了解常用家电中的热敏电阻 • 七.热敏电阻应用训练 1

  2. 2.2 热敏电阻 一.热敏电阻的概念及分类 • 半导体热敏电阻简称热敏电阻,是一种新型的半导体测温元件。 • 热敏电阻一般用金属氧化物、陶瓷半导体材料或碳化硅材料制造,粉状材料经过成形、烧结等工艺制成热敏电阻。 • 热敏电阻结构简单,价格便宜。没有外保护层的热敏电阻只能用于干燥的环境中,在潮湿、腐蚀性等恶劣环境下只能用密封的热敏电阻测量温度。 正温度系数(PTC)热敏电阻:温度升高,阻值增大。分为均匀型以及突变型两大子类。 均匀型:用于测量温度,它的电阻值与温度之间呈严格的指数关系; 突变型(CTR):当温度到 某临界点时,其电阻值突然急剧变化 。 负温度系数(NTC)热敏电阻:温度升高,阻值减小。也可分为两大子类。 热敏电阻分类 2

  3. 突变型 温度控制或过热保护 NTC 均匀型 热敏电阻 突变型 PTC 均匀型 测温或温度补偿 正温度系数(PTC)热敏电阻; 负温度系数(NTC)热敏电阻; 临界温度电阻器(CTR) (在某一特定温度下电阻值会发生突变) 热敏电阻分类 3

  4. 下图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻? 4

  5. 下图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻? 1 4 温控开关电路 2 3 温度的测量 5 各种热敏电阻的特性曲线 1—突变型NTC 2—负温度NTC 3—线形型PTC 4—突变型PTC 5—铂丝 5

  6. 二.国产热敏电阻命名方法 •   国产热敏电阻的名称由四部分组成。  • 1)第一部分:主称,用字母‘M’表示 敏感元件。    • 2)第二部分:类别,用字母‘Z’表示正温度系数热敏电阻器,或者用字母‘F’表示负温度系数热敏电阻器。    • 3)第三部分:用途或特征,用一位数字(0-9)表示。一般数字‘1’表示普通用途,‘2’表示稳压用途(负温度系数热敏电阻器),‘3’表示微波测量用途(负温度系数热敏电阻器),‘4’表示旁热式(负温度系数热敏电阻器),‘5’表示测温用途,‘6’表示控温用途,‘7’表示消磁用途(正温度系数热敏电阻器),‘8’表示线性型(负温度系数热敏电阻器),‘9’表示恒温型(正温度系数热敏电阻器),‘0’表示特殊型(负温度系数热敏电阻器)。 • 4)第四部分:序号,也由数字表示,代表规格、性能。 • 例如MF53,MZ21等 6

  7. 三.热敏电阻的外形、结构及符号 a)圆片型热敏电阻 b)柱型热敏电阻 c)珠型热敏电阻 d)铠装型 e)厚膜型 f)贴片式 g)热敏电阻符号 1—热敏电阻 2—玻璃外壳 3—引出线 4—紫铜外壳 5—传热安装孔 7

  8. 热敏电阻结构(1) MF12型 NTC热敏电阻 聚酯塑料封装 热敏电阻 8

  9. 其他形式的热敏电阻(1) 玻璃封装NTC 热敏电阻 MF58型热敏电阻 9

  10. 其他形式的热敏电阻(2) 带安装孔的热敏电阻 大功率PTC热敏电阻 10

  11. 贴片式NTC热敏电阻 其他形式的热敏电阻(3) 11

  12. MF58型(珠形)高精度负温度系数热敏电阻 其他形式的热敏电阻(4) MF5A-3型热敏电阻 12

  13. 非标热敏电阻(1) 13

  14. 非标热敏电阻(2) 14

  15. 非标热敏电阻(3) 15

  16. 热敏电阻 四.热敏电阻在生活中的应用 热敏电阻温度面板表 LCD 16

  17. 热敏电阻体温表 17

  18. 热敏电阻用于CPU的温度测量 18

  19. 热敏电阻用于电热水器的温度控制 19

  20. 五.热敏电阻的用途与实例 • 1.热敏电阻用于测温 热敏电阻体温表原理图 20

  21. 调试时,应该先调哪一只电位器,再调哪一只电位器?调试时,应该先调哪一只电位器,再调哪一只电位器? 如何检验表面刻度中其他各点是否准确?具体步骤如何进行? 热敏电阻测温的调试、标定方法 哪一个是调零电位器? 哪一个是调满度电位器? 21

  22. 热敏电阻体温表原理图 22

  23. 调试时,必须先调零,再调满度,最后再验证刻度盘中其它各点的误差是否在允许范围内,上述过程称为标定。具体做法如下:调试时,必须先调零,再调满度,最后再验证刻度盘中其它各点的误差是否在允许范围内,上述过程称为标定。具体做法如下: 1)将绝缘的热敏电阻放入32℃ (表头的零位)的温水中,待热量平衡后,调节RPl,使指针指在32℃上。2)再加入热水,用更高一级的数字式温度计监测水温,使其上升到45℃。待热量平衡后,调节RP2,使指针指在45℃上。3)再加入冷水,逐渐降温,检查32~45℃范围内刻度的准确性。4)如果不准确:①可重新刻度;②在带微机的情况下,可用软件修正之。 23

  24. 2.热敏电阻用于温度补偿 仪表中通常用的一些零件,多数是用金属丝做成的,例如线圈、线绕电阻等,金属一般具有正温度系数,温度升高,电阻值增大,引起测量误差。采用负温度系数热敏电阻进行补偿,可以抵消由于温度变化所产生的误差。 实际应用时,将负温度系数的热敏电阻与锰铜丝电阻并联后再与被补偿元件串联。 24

  25. 热敏电阻构成的电动机过载保护电路图 3.热敏电阻用于电动机的过热保护 25

  26. 把三只特性相同的NTC型热敏电阻(经测试阻值在20℃时为l0kΩ, 100℃时为1kΩ, 110℃时为0.6kΩ)放在电动机绕组中,紧靠绕组,每相各放一只,滴上万能胶固定。当电机正常运转时,温度较低,继电器K不动作。当电动机过负荷或断相或一相通地时,电动机温度急剧升高,热敏电阻阻值急剧减小,小到一定值,三极管VT完全导通,继电器K吸合,起到保护作用。 根据电动机各种绝缘等级的允许温升来调试偏流电阻R2值。实践表明,这种热继电器比熔丝及双金属热继电器效果为好。 26

  27. 在上图过热保护电路中,Rt应选用_____(PTC/NTC)。突变还是均匀的? 27

  28. 4.热敏电阻用于温度控制电路 (1)超温报警电路 28

  29. (2)温度上下限制报警电路 Uo<0,VT2导通; Uo>0,VT1导通; 29

  30. 5.热敏电阻用于家用电器的软启动 白炽灯泡冷态电阻与正常发光时的电阻相差甚大,每次开灯瞬间的电流冲击,将使灯丝急剧蒸发而逐渐变细,使用不久便会出现断丝而报废。 例如:一只220V/100W灯泡,正常发光时的电阻为484Ω,所通过的电流为0.455A,用万用表测得的冷阻不足35Ω,加电瞬间将产生大于6A的冲击电流。 30

  31. 如果按图中所示串入一只零功率阻值在7-35Ω、最大稳定电流值在1-2A的NTC功率热敏电阻。如果按图中所示串入一只零功率阻值在7-35Ω、最大稳定电流值在1-2A的NTC功率热敏电阻。 1.选10-202为例 启动电流I=220/(20+35)=4A 2.选10-501 启动电流 I=220/(50+35)=2.58A 将由启动元件降去1/5 ~ 1/2的电压,使电灯作欠压启动,随之热敏电阻的阻值随温度的上升而下降,灯泡的电压逐渐接近电源电压使灯泡正常发光。 31

  32. NTC功率热敏电阻: 32

  33. 家用电器的软启动 家用电器内往往安装有大容量的电解电容作为滤波或旁路,开机的瞬间电容对电源几乎是短路的,其冲击电流是很大的,容易造成整流桥、变压器或保险管过量。 如下图所示,串上一个NTC,在14~60余秒之后,NTC功率元件升温相对稳定,其上的分压也逐步降至零点几伏,这样的小压降不会影响电器的正常工作。 33

  34. 六.了解常用家电中的热敏电阻 1. 热敏电阻在电冰箱中的应用 PTC热敏电阻使用于电冰箱起动电路中,控制起动绕组的工作状态,使电冰箱压缩机正常起动。 冰箱压缩机用PTC起动器 34

  35. PTC热敏电阻器常用于彩色电视机的消磁电路中。PTC热敏电阻器常用于彩色电视机的消磁电路中。 彩色电视机开机通电后,消磁回路产生一个很大的电流,同时产生一个很强的交变磁场。由于电路中PTC热敏电阻的作用,这一强交变磁场场可在相当短的时间内衰减到极弱的程度。随着回路电流由大变小,磁场则由强变弱,从而自动将彩色显像管阴罩、防爆带等铁制件上的剩磁消掉,保证了彩色显像管的色纯度。 2. 热敏电阻在电视机上的应用 35

  36. 3.汽车中的热敏电阻 在汽车电路中,比较常用的是负温度系数(NTC)热敏电阻器。如电喷车发动机控制用的冷却液温度传感器、空气温度传感器、自动变速箱中的油温传感器等。 汽车油温传感器 36

  37. 七.热敏电阻应用训练 1.制作简单热控电路 • 用实验室提供的器材(热敏电阻、小灯泡、电池、可变 • 电阻、连接导线),自行设计一个用热敏电阻控制小灯泡 • 的电路,使温度较高时小灯泡点亮,温度较低时小灯泡熄 • 灭。制作实验时,热源可以用电烙铁代替。 37

  38. 2.设计制作一个半导体热敏电阻温度计 目标:设计制作温度计用于测量水的温度,测温范围0-100℃。 方案:如果在0℃时,RT=R1,R3=R2,电桥平衡,微安表指示为零。温度越高RT值越小,电桥越不平衡,通过表头的电流也就越大。 38

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