전자 공학 분야에서는 온도 측정 및 제어가 매우 중요합니다.콤팩트하고 효율적인 온도 감지 장치로하지만 NTC 열역들은 정확히 어떻게 온도 감지 기능을 수행합니까? 어떤 독특한 성능 특성이 있습니까?그리고 어떻게 엔지니어들은 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 NTC 열역을 선택하고 최적화해야합니까?이 기사 는 NTC 열매기 기술, 주요 특성 및 실용적 고려 사항에 대한 심도 있는 분석을 제공 하며, 엔지니어 및 연구자들에 대한 포괄적 인 기술 가이드를 제공합니다.
1NTC 온도 조절기: 온도 감지의 핵심
NTC 열조직은 특화된 반도체 저항으로, 그 특징은 온도가 증가함에 따라 저항이 크게 감소하는 것입니다.이 독특한 온도 민감성은 물질의 구성과 물리적 메커니즘에서 비롯됩니다.일반적으로 스피넬 구조를 가진 폴리 크리스탈린 반도체 세라믹 물질로 제조 된 NTC 열역은 주로 망간, 니켈, 코발트, 철,그리고 구리.
기존의 금속 전도기와는 달리 전기 저항은 원자 진동으로 인해NTC 온도 변속기는 자유 전자와 구멍 쌍을 포함하는 "점프 전도" 메커니즘으로 작동합니다.온도가 상승함에 따라 이 전하 운반자의 농도는 물질 내에서 증가하여 전하 흐름을 증가시키고 결과적으로 저항을 감소시킵니다.이 전도 메커니즘은 대역 이론을 통해 설명 될 수 있습니다., 물질의 전자 구조와 전도성 속성의 본질적인 관계를 보여줍니다.
재료 구성과 제조 과정을 정확하게 제어함으로써, 엔지니어들은 NTC 열역의 온도 특성을 정밀하게 조정하여 특정 응용 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
2NTC 열조계의 주요 특성
NTC 온도 변수는 주변 온도와 자기 난방 효과에 의해 영향을 받는다. 주변 온도는 모든 외부 열원을 의미합니다.자발적인 난방은 온도 변수를 통과하는 전류가 쥬얼 온난화로 인한 결과입니다.NTC 온도 변속기 특성의 분석은 일반적으로 "부하 없는 상태"와 "부하된 상태"를 구별합니다.
2.1 부하 없는 NTC 열매기 특성
무부하 상태에서 자기 난방이 무시할 수 있는 경우, NTC 온도 변속기의 행동은 주로 재료의 특성과 주변 온도에 의해 결정된다.
2.1.1 저항-온도 (R/T) 특성
NTC 열전istor의 저항과 절대 온도 사이의 관계는 기하수수 함수로 근사할 수 있다:
R1= R2× eB × (1/T)1- 1/T2)
어디:
이 방정식은 수학적인 근사점을 제공하지만실제 응용 프로그램은 일반적으로 전체 운영 온도 범위에서 정확한 저항 값을 지정하는 포괄적인 R / T 테이블을 사용합니다., 단순화된 공식보다 더 정확합니다.
2.1.2 B값
B값은 저항-온도 곡선의 기울기를 나타내는 중요한 매개 변수이며, 저항이 온도 변화에 얼마나 민감한지 나타냅니다.,계산은 다음과 같습니다
B = (lnR1- INR21/T1- 1/T2)
기하급수적 모델은 근사이기 때문에, B값은 완벽하게 일정하지 않지만 온도 범위에서 약간씩 변합니다.25/85년B값을 계산하는 온도 범위 (25°C에서 85°C) 를 지정합니다.
일반적인 NTC 재료는 일반적으로 3000K에서 5000K까지의 B 값을 가지고 있습니다. 선택은 응용 요구 사항에 따라 달라지며 다른 제약과 명목 저항을 균형있게합니다.모든 B 값이 모든 NTC 패키지 유형에 적합하지 않기 때문에.
2.1.3 온도 계수
온도 계수 (α) 는 온도와 저항의 상대적 변화율을 정의합니다.
α = (1/R) × (dR/dT)
이 계수는 일반적으로 NTC 행동을 반영하는 부정적인 것입니다.그 크기는 온도 측정의 민감성에 직접적으로 영향을 미칩니다. 더 높은 계수는 온도 변화에 더 많은 반응을 나타냅니다..
2.1.4 허용성
용도는 보통 25°C에서 참조되는 명목 저항 값에서 허용되는 오차를 지정합니다 (다른 온도도 지정될 수 있습니다).주어진 온도에서 전체 저항 허용량은 기준 저항 허용량과 B 값 변동 모두를 고려합니다..
온도 허용량은 다음과 같이 도출될 수 있습니다.
ΔT = (1/α) × (ΔR/R)
정밀한 측정은 단순화된 계산보다 표준화된 R/T 테이블을 사용하는 것이 좋습니다.
2.2 전기 부하 특성
2.2.1 열분해 상수 (δ)제1회)
온도전도기를 통해 전류가 흐르면, 주울 난방은 다음과 같이 설명되는 자기 난방을 일으킨다.
P에르= V × I = δ제1회× (T - T)A)
따라서:
δ제1회= P에르/ (T - T)A) = RT× I2/ (T - T)A)
mW/K로 표현, δ제1회온도 변압기 온도를 1K 높이는 데 필요한 전력을 나타냅니다. 더 높은 값은 환경에 더 나은 열 분비를 의미합니다.공개 된 열 특성은 일반적으로 조용한 공기 조건을 가정합니다. 다른 환경이나 제조 후 처리로 인해 이러한 값이 변경 될 수 있습니다..
2.2.2 전압/전류 특성
일정한 전력 하에서, 열전지 온도는 에너지 소모가 열 발생을 균형 잡는 때 안정화되기 전에 처음에는 급격히 상승합니다.열평형의 전압-전류 관계는:
I = √(δ제1회× (T - T)Aᄋ / R(T))
또는
V = √(δ제1회× (T - T)A) × R(T))
일정한 온도에서 전류에 대한 전압을 그래프화하면 네 가지 특징적인 영역이 나타납니다.
2.2.3 최대 전력 (P)25)
P25온도전지기가 25°C의 조용한 공기에서 처리할 수 있는 최대 전력을 나타냅니다. 이 수준에서 작동하면 장치가 자열 영역에 위치합니다.일반적으로 신청에 명시적으로 요구되지 않는 한 피해야 합니다..
2.2.4 열시간 상수 (τ)
온도 센서가 T1T의 환경으로 배치됩니다.2, 그 온도는 기하급수적으로 변합니다:
T(t) = T2+ (T)1- T2) × e-t/τa
시간 상수 τ (Tau 63.2) 는 전체 온도 변화의 63.2%가 발생하기 위해 필요한 시간으로 정의됩니다. 이 매개 변수는 크게 다음과 같습니다.
전자 공학 분야에서는 온도 측정 및 제어가 매우 중요합니다.콤팩트하고 효율적인 온도 감지 장치로하지만 NTC 열역들은 정확히 어떻게 온도 감지 기능을 수행합니까? 어떤 독특한 성능 특성이 있습니까?그리고 어떻게 엔지니어들은 다양한 애플리케이션 요구 사항을 충족하기 위해 NTC 열역을 선택하고 최적화해야합니까?이 기사 는 NTC 열매기 기술, 주요 특성 및 실용적 고려 사항에 대한 심도 있는 분석을 제공 하며, 엔지니어 및 연구자들에 대한 포괄적 인 기술 가이드를 제공합니다.
1NTC 온도 조절기: 온도 감지의 핵심
NTC 열조직은 특화된 반도체 저항으로, 그 특징은 온도가 증가함에 따라 저항이 크게 감소하는 것입니다.이 독특한 온도 민감성은 물질의 구성과 물리적 메커니즘에서 비롯됩니다.일반적으로 스피넬 구조를 가진 폴리 크리스탈린 반도체 세라믹 물질로 제조 된 NTC 열역은 주로 망간, 니켈, 코발트, 철,그리고 구리.
기존의 금속 전도기와는 달리 전기 저항은 원자 진동으로 인해NTC 온도 변속기는 자유 전자와 구멍 쌍을 포함하는 "점프 전도" 메커니즘으로 작동합니다.온도가 상승함에 따라 이 전하 운반자의 농도는 물질 내에서 증가하여 전하 흐름을 증가시키고 결과적으로 저항을 감소시킵니다.이 전도 메커니즘은 대역 이론을 통해 설명 될 수 있습니다., 물질의 전자 구조와 전도성 속성의 본질적인 관계를 보여줍니다.
재료 구성과 제조 과정을 정확하게 제어함으로써, 엔지니어들은 NTC 열역의 온도 특성을 정밀하게 조정하여 특정 응용 요구 사항을 충족시킬 수 있습니다.
2NTC 열조계의 주요 특성
NTC 온도 변수는 주변 온도와 자기 난방 효과에 의해 영향을 받는다. 주변 온도는 모든 외부 열원을 의미합니다.자발적인 난방은 온도 변수를 통과하는 전류가 쥬얼 온난화로 인한 결과입니다.NTC 온도 변속기 특성의 분석은 일반적으로 "부하 없는 상태"와 "부하된 상태"를 구별합니다.
2.1 부하 없는 NTC 열매기 특성
무부하 상태에서 자기 난방이 무시할 수 있는 경우, NTC 온도 변속기의 행동은 주로 재료의 특성과 주변 온도에 의해 결정된다.
2.1.1 저항-온도 (R/T) 특성
NTC 열전istor의 저항과 절대 온도 사이의 관계는 기하수수 함수로 근사할 수 있다:
R1= R2× eB × (1/T)1- 1/T2)
어디:
이 방정식은 수학적인 근사점을 제공하지만실제 응용 프로그램은 일반적으로 전체 운영 온도 범위에서 정확한 저항 값을 지정하는 포괄적인 R / T 테이블을 사용합니다., 단순화된 공식보다 더 정확합니다.
2.1.2 B값
B값은 저항-온도 곡선의 기울기를 나타내는 중요한 매개 변수이며, 저항이 온도 변화에 얼마나 민감한지 나타냅니다.,계산은 다음과 같습니다
B = (lnR1- INR21/T1- 1/T2)
기하급수적 모델은 근사이기 때문에, B값은 완벽하게 일정하지 않지만 온도 범위에서 약간씩 변합니다.25/85년B값을 계산하는 온도 범위 (25°C에서 85°C) 를 지정합니다.
일반적인 NTC 재료는 일반적으로 3000K에서 5000K까지의 B 값을 가지고 있습니다. 선택은 응용 요구 사항에 따라 달라지며 다른 제약과 명목 저항을 균형있게합니다.모든 B 값이 모든 NTC 패키지 유형에 적합하지 않기 때문에.
2.1.3 온도 계수
온도 계수 (α) 는 온도와 저항의 상대적 변화율을 정의합니다.
α = (1/R) × (dR/dT)
이 계수는 일반적으로 NTC 행동을 반영하는 부정적인 것입니다.그 크기는 온도 측정의 민감성에 직접적으로 영향을 미칩니다. 더 높은 계수는 온도 변화에 더 많은 반응을 나타냅니다..
2.1.4 허용성
용도는 보통 25°C에서 참조되는 명목 저항 값에서 허용되는 오차를 지정합니다 (다른 온도도 지정될 수 있습니다).주어진 온도에서 전체 저항 허용량은 기준 저항 허용량과 B 값 변동 모두를 고려합니다..
온도 허용량은 다음과 같이 도출될 수 있습니다.
ΔT = (1/α) × (ΔR/R)
정밀한 측정은 단순화된 계산보다 표준화된 R/T 테이블을 사용하는 것이 좋습니다.
2.2 전기 부하 특성
2.2.1 열분해 상수 (δ)제1회)
온도전도기를 통해 전류가 흐르면, 주울 난방은 다음과 같이 설명되는 자기 난방을 일으킨다.
P에르= V × I = δ제1회× (T - T)A)
따라서:
δ제1회= P에르/ (T - T)A) = RT× I2/ (T - T)A)
mW/K로 표현, δ제1회온도 변압기 온도를 1K 높이는 데 필요한 전력을 나타냅니다. 더 높은 값은 환경에 더 나은 열 분비를 의미합니다.공개 된 열 특성은 일반적으로 조용한 공기 조건을 가정합니다. 다른 환경이나 제조 후 처리로 인해 이러한 값이 변경 될 수 있습니다..
2.2.2 전압/전류 특성
일정한 전력 하에서, 열전지 온도는 에너지 소모가 열 발생을 균형 잡는 때 안정화되기 전에 처음에는 급격히 상승합니다.열평형의 전압-전류 관계는:
I = √(δ제1회× (T - T)Aᄋ / R(T))
또는
V = √(δ제1회× (T - T)A) × R(T))
일정한 온도에서 전류에 대한 전압을 그래프화하면 네 가지 특징적인 영역이 나타납니다.
2.2.3 최대 전력 (P)25)
P25온도전지기가 25°C의 조용한 공기에서 처리할 수 있는 최대 전력을 나타냅니다. 이 수준에서 작동하면 장치가 자열 영역에 위치합니다.일반적으로 신청에 명시적으로 요구되지 않는 한 피해야 합니다..
2.2.4 열시간 상수 (τ)
온도 센서가 T1T의 환경으로 배치됩니다.2, 그 온도는 기하급수적으로 변합니다:
T(t) = T2+ (T)1- T2) × e-t/τa
시간 상수 τ (Tau 63.2) 는 전체 온도 변화의 63.2%가 발생하기 위해 필요한 시간으로 정의됩니다. 이 매개 변수는 크게 다음과 같습니다.
