phát hiện và đo lường nhiệt độ là rất quan trọng cho nhiều ứng dụng. việc bảo vệ mạch điện tử cũng là điều quan trọng để bảo vệ các cấu phần pcb. hai người này có điểm gì chung? các thiết bị được sử dụng cho những chức năng này thường là các điện cảm nhiệt ptc. thiết bị vi mô này có rất nhiều ứng dụng, và chúng tôi đã nói chi tiết về nó dưới đây. Nhìn kìa!
nội dung
điện trở ptc là gì?
các biểu tượng nhiệt điện ptc
công việc làm việc của điện cảm nhiệt ptc
Kiểu điện khửng nhiệt PTC
các thuộc tính của điện cảm nhiệt ptc
chế độ hoạt động
các điện chấm dữ liệu ptc và các chất nối ptc
ưu điểm và nhược điểm của điện trở ptc
một ứng dụng điển hình của ptc
tóm tắt
điện trở ptc là gì?
so với các điện khức thông thường, điện cảm biến ptc là điện cảm biến. từ” cảm biến nhiệt” là sự kết hợp của hai từ: cảm biến nhiệt và điện trở.
mặt khác, ptc là viết tắt của biến hệ số nhiệt độ dương. đặc điểm này là nguyên tắc làm việc chính của điều khiển nhiệt cảm biến ptc. Điều này có nghĩa là điện khức của một điện cảm PTC sẽ tăng lên ở một mức độ cao hơn.
các biểu tượng cảm biến nhiệt ptc
Nếu bạn nghiên cứu một bảng mạch có chứa một điện cảm biến PTC, biểu tượng của nó bao gồm ký hiệu +t để biểu thị một hệ số nhiệt độ dương. Đặc tính này phân biệt điều này khác với các kiểu điều khiển nhiệt khác, như các điều khiển nhiệt độ âm.
công việc làm việc của điện cảm nhiệt ptc
nguyên tắc làm việc của điện cảm biến ptc phụ thuộc vào việc thay đổi nhiệt độ ảnh hưởng đến điện. hai thuộc tính (tốt độ và chấn độ bên trong) là tỷ lệ. Do vậy, khi dòng điện đi qua, điện cảm nhiệt sẽ tự động sức nóng và nhiệt độ tăng lên sẽ dẫn đến điện cứng tăng lên.
polymer ptc chứa một miếng nhựa có chứa các hạt cacbon. Tuy nhiên, hầu hết các điện trở PTC có các vật liệu điện sắt như potassium bromate (BaTiO3) với hằng số điện dẫn thay đổi theo nhiệt độ. nhưng ở nhiệt độ tới hạn, điện trở của vật liệu sẽ tăng đột ngột.
Cũng đáng chú ý là phương trình Steinhart-Hart cho bất kỳ cảm biến PTC nào. nó có thể tính toán chính xác hơn mối quan hệ của điện khức độ và nhiệt độ. phạm vi nhiệt độ càng hẹp, tính toán điện trở càng chính xác. Hầu hết các nhà sản xuất cảm biến nhiệt cung cấp các hệ số A, B và C của施泰因哈特-哈特 trong phạm vi nhiệt độ hoạt động điển hình.
một bộ cảm biến nhiệt màu trên bảng mạch xanh
Kiểu điện khửng nhiệt PTC
sau đây là ba loại điện trở.
số điện cảm nhiệt silicon ptc
Một mối quan hệ tuyến tính nhạy cảm này cho thấy mối quan hệ tuyến tính giữa điện và nhiệt độ, thể hiện một mức chấn PTC đáng kể. Tuy nhiên, ở nhiệt độ 150 ° C và cao hơn, tính tuyến tính có thể thay đổi vì nhiệt điện trở bắt đầu hiển thị NTC (hệ số nhiệt âm). vì vậy, các ứng dụng của điện cảm nhiệt chủ yếu sử dụng các cảm biến nhiệt độ và bổ sung nhiệt độ.
bộ chuyển đổi gốm sứ ptc
và nó có một đường cong phản hồi phi tuyến tính cao. tăng nhiệt độ ban đầu làm giảm điện trở cho đến khi nó đạt đến một nhiệt độ cố định. vượt quá mức đó, sự kháng cự sẽ tăng lên một cách đáng kể. Các ứng dụng điện cảm nhiệt cho những đặc tính này bao gồm các thiết bị làm nóng điều khiển tự động PTC, các bộ cảm biến, bổ sung nhiệt độ, v. v…
điện trở cảm biến nhiệt
Chìa khoá có thể đặt lại
Một điều khiển nhiệt kích thước PPTC cũng được biết như là một chắc chắn tự khôi phục và thể hiện một đường cong R-T phi tuyến tính. các thiết bị kích hoạt nhiệt phản ứng với những thay đổi của nhiệt độ môi trường mà ảnh hưởng đến hiệu năng của chúng. tuy nhiên, trong điều kiện hoạt động bình thường, điện trở của các đơn vị pptc thấp hơn so với các thành phần mạch khác. và do đó, chúng có ít điều khiển hơn.
tuy nhiên, khi có sự cố trong cấu hình mạch, các bộ phận sẽ phản ứng với trạng thái thoát. PPTC sẽ tự động khôi phục lại trạng thái hoạt động bình thường chỉ khi lỗi được loại bỏ. vì vậy, điện trở là một trong những thiết bị lý tưởng để bảo vệ mạch điện.
các thuộc tính của điện cảm nhiệt ptc
từ đường cong r-t, chúng ta có thể nhận được các thuộc tính về điện cảm nhiệt ptc như sau.
nhiệt độ chuyển đổi (tc)
tc cũng được gọi là nhiệt độ chuyển đổi hoặc nhiệt độ curie. nhiệt độ trở lại của nhiệt điện ptc bắt đầu tăng nhanh chóng.
Tuy nhiên, trước khi điểm đó được thực hiện, điện chất cảm PTC sẽ thể hiện một hệ số nhiệt âm khi điểm chất chấp nhất. tuy nhiên, khi đạt đến điện trở tối thiểu, điện trở sẽ tăng lên theo nhiệt độ.
điện trở tối thiểu (Rmin)
Mức điện trở tối thiểu là điểm mà nhiệt độ trở nên dương trên đường cong của điện trở và nhiệt độ. Hơn nữa, nó là điều chứng cứng thấp nhất có thể đo được của một điều khiển PTC.
điện trở (r 25)
điện trở được đánh giá là một tiêu chuẩn phân loại được sử dụng để phân loại các điện cảm nhiệt dựa trên các giá trị điều khiển. Bạn có thể đo nó bằng cách tạo một dòng điện đủ thấp qua một điện chất cảm, mà không gây ra sự nóng tự nhiên, ảnh hưởng tới các phép đo. Thông thường, điện khức PTC được đánh giá là 25°C.
hằng số phân tán
hằng số là mối quan hệ giữa năng lượng được áp dụng và sự tăng tốc độ cơ thể do tự làm nóng. nó có ảnh hưởng lớn đến hiệu năng tự chữa bệnh của ptc. Các yếu tố như cài đặt nhiệt điện, vật liệu dây chạm, nhiệt độ môi trường, và các đường dẫn tiếp xúc/ điều khiển có thể ảnh hưởng tới hằng số phân tán.
dòng điện tối đa
dòng điện tối đa được đánh giá là dòng điện cao nhất có thể lưu thông qua điện trở ptc trong điều kiện môi trường được xác định. Do vậy, điểm vượt quá dòng điện đó đến hệ số nhiệt giảm sẽ dẫn đến việc điều khiển năng lượng. điều này có thể làm hỏng điện trở.
điện áp tối đa
điện áp tối đa là điện áp cao nhất mà điện trở có thể xử lý liên tục trong điều kiện môi trường được quy định. tuy nhiên, các giá trị điện áp này phụ thuộc vào các hằng số phân tán và các đường cong nhiệt điện.
chế độ hoạt động
Các chế độ hoạt động sau đây phụ thuộc vào ứng dụng cụ thể của PTC.
chế độ tự làm nóng
Với chế độ làm việc này, điện áp được áp dụng vào điện cảm để có đủ dòng điện đi qua. dòng năng lượng này làm tăng nhiệt độ cơ thể. ban đầu, chất điện sắt ngăn chặn sự hình thành rào cản giữa các hạt dưới nhiệt độ curie. sự ngăn ngừa này làm giảm sự kháng cự.
tuy nhiên, khi nhiệt độ đến gần, điện trở nhanh chóng tăng lên vì nó phá vỡ rào cản ở biên giới tinh thể. nhưng mối quan hệ giữa điện trở và nhiệt độ không phải là tuyến tính. Sự thay đổi của điện trở ở nhiệt độ Curie có thể đạt tới vài bậc trong vài độ C.
Tuy nhiên, nếu điện áp không đổi, dòng điện sẽ ổn định khi điện cảm biến đạt đến sự cân bằng. nhiệt độ của thiết bị đỉnh cao phụ thuộc vào điện áp được áp dụng và hệ số tiêu hao. bạn có thể tính toán bằng phương trình cân bằng dưới đây.
Kiểm tra chế độ (không dùng điện)
ở đây, điện tiêu thụ của điện trở rất nhỏ, và ảnh hưởng đến nhiệt độ là không đáng kể. vì vậy, nó hầu như không ảnh hưởng đến điện trở.
giữ nhiệt độ ổn định bên trong là có thể. giảm hiệu ứng nhiệt điện khức điện bằng cách duy trì dòng điện thấp. nhiệt độ cơ thể sẽ được duy trì thấp, chỉ có nhiệt độ xung quanh sẽ ảnh hưởng đến thiết bị.
Do nhiệt độ của thiết bị đỉnh cao thấp, chế độ này rất phù hợp cho các ứng dụng phát hiện nhiệt độ môi trường. sưởi ấm điện có thể gây ra lỗi và ngăn cản khả năng của thiết bị cung cấp một nhiệt độ chính xác.
các điện chấm dữ liệu ptc và các chất nối ptc
Sau đây là sự khác biệt giữa điện cảm biến PTC và chìa khoá PTC.
các điện khức nhiệt NTC và PTC
có sự khác biệt sau đây giữa ntc và ptc.
ưu điểm và nhược điểm của điện trở ptc
lợi thế
rẻ hơn các cảm biến nhiệt độ khác
Kích thước nhỏ gọn (cho phép hoạt động trong những không gian bị hạn chế)
Trả lời nhanh
ổn định và mạnh mẽ
Nếu đường cong nhiệt độ (đường R-T) là chính xác, không cần điều chỉnh thêm
thiếu sót
tinh tế
đầu ra đường cong
các thuộc tính phi tuyến tính có thể gây ra các vấn đề khi xác định một đo lường nhiệt độ chính xác.
không phù hợp với phạm vi nhiệt độ rộng (khu vực nhiệt độ giới hạn)
Không tuyến tính ở nhiệt độ cao nhất (khuyên dùng dưới 100 ° C hoặc sử dụng điện trở tuyến tính)
một ứng dụng điển hình của ptc
PTC có một loạt các ứng dụng, bao gồm:
bộ làm nóng tự điều chỉnh (cảm biến nhiệt độ)
dòng điện xoắn ốc, ống xoắn ốc, v. v.
chậm trễ
khởi động điện tử (các cảm biến điện tử nhiệt điện ptc)
dòng điện ngập ngừng hạn chế điện năng
điều khiển nhiệt độ của thiết bị y tế
cảm biến mức độ
thay thế chìa khóa (có thể đặt lại chìa khóa)
công tắc nhiệt trong thiết bị điện tử
bộ hẹn giờ trong mạch điện tử
ống tia hồng ngoại
tóm tắt
Tóm lại, điện trở PTC có rất nhiều ứng dụng do cảm biến và chế độ tự làm nóng. Tuy nhiên, bạn có thể cần duy trì một điện khức cơ sở trong một mạch điện tử hoặc hạn chế dòng điện dựa trên các giới hạn phản ứng nhiệt độ cụ thể. nếu bạn gặp bất kỳ sự cố nào khi tích hợp thiết bị này vào dự án của bạn, xin liên hệ với chúng tôi để biết thêm thông tin.