Hỏi Đáp Là gì

Thermistors là gì

Nhiệt điện trở là một điện trở nhạy cảm với nhiệt, biểu hiện sự thay đổi chính xác và có thể dự đoán được của điện trở tỷ lệ với những thay đổi nhỏ của nhiệt độ cơ thể. Mức độ kháng của nó sẽ thay đổi như thế nào là phụ thuộc vào thành phần độc đáo của nó. Nhiệt điện trở là một phần của một nhóm lớn hơn các thành phần thụ động . Và không giống như các đối tác thành phần tích cực của chúng, các thiết bị thụ động không có khả năng cung cấp mức tăng công suất hoặc khuếch đại cho mạch.

Lịch sử nhiệt điện trở

Michael Faraday; một nhà khoa học người Anh, lần đầu tiên phát hiện ra khái niệm nhiệt điện trở vào năm 1833 trong khi báo cáo về hoạt động bán dẫn của bạc sunfua. Qua nghiên cứu của mình, ông nhận thấy rằng điện trở bạc sunfua giảm khi nhiệt độ tăng lên. Khám phá này sau đó dẫn đến việc sản xuất nhiệt điện trở thương mại vào những năm 1930 khi Samuel Ruben phát minh ra nhiệt điện trở thương mại đầu tiên. Kể từ đó, công nghệ đã được cải thiện; mở đường để cải tiến quy trình sản xuất; cùng với sự sẵn có của vật liệu chất lượng cao hơn.

Bạn đang xem: thermistor la gi

Các loại nhiệt điện trở

Có hai loại nhiệt điện trở. Nhiệt điện trở NTC hoặc Hệ số nhiệt độ âm, và nhiệt điện trở PTC hoặc Hệ số nhiệt độ dương . Sự khác biệt là nhiệt điện trở NTC thể hiện sự GIẢM sức đề kháng khi nhiệt độ cơ thể tăng lên, trong khi nhiệt điện trở PTC thể hiện sự TĂNG điện trở khi nhiệt độ cơ thể tăng lên.

Các ứng dụng cho NTC và PTC Thermistors bao gồm:

Sự cân bằng nhiệt độ
Đo nhiệt độ
Kiểm soát nhiệt độ
Giới hạn dòng điện xâm nhập

Lợi ích của NTC và PTC Thermistors

Tham khảo thêm: Nhận xét cầu toàn là gì | Sen Tây Hồ

NTC Thermistors rất chắc chắn, đáng tin cậy và ổn định, đồng thời chúng được trang bị để xử lý các điều kiện môi trường khắc nghiệt và chống ồn tốt hơn các loại cảm biến nhiệt độ khác.

Kích thước nhỏ gọn : Các tùy chọn đóng gói cho phép chúng hoạt động trong không gian nhỏ hoặc chật hẹp; do đó chiếm ít bất động sản hơn trên bảng mạch in.
Thời gian phản hồi nhanh : Kích thước nhỏ cho phép phản ứng nhanh với sự thay đổi nhiệt độ, điều này rất quan trọng khi cần phản hồi ngay lập tức.
Tiết kiệm chi phí : Không chỉ nhiệt điện trở ít tốn kém hơn so với các loại cảm biến nhiệt độ khác; nếu nhiệt điện trở đã mua có đường cong RT chính xác thì không cần hiệu chuẩn nào khác trong quá trình lắp đặt hoặc trong thời gian hoạt động của nó.
Đối sánh điểm : Khả năng đạt được một điện trở cụ thể ở một nhiệt độ cụ thể.
Đối sánh đường cong : Các nhiệt điện trở có thể hoán đổi cho nhau với độ chính xác từ + 0,1˚C đến + 0,2˚C.

Cân nhắc lựa chọn chung

Cho dù cài đặt một hệ thống mới hay chỉ thay thế một thiết bị trong hệ thống hiện có, bạn nên cân nhắc những điểm chính này trước khi lựa chọn để đảm bảo kết quả mong muốn.

Điện trở cơ bản : Nếu bạn đang cài đặt một ứng dụng mới, hãy đảm bảo chọn kháng cơ bản phù hợp dựa trên yêu cầu ứng dụng của bạn. Nếu bạn đang thay thế một điện trở nhiệt, hãy đảm bảo phù hợp với điện trở cơ bản hiện tại.
Điện trở so với biểu đồ nhiệt độ : Nếu bạn đang cài đặt một ứng dụng mới, hãy xác định mối quan hệ giữa điện trở và đường cong nhiệt độ chính xác. Nếu bạn đang thay thế một thiết bị, hãy đảm bảo khớp với thông tin từ nhiệt điện trở hiện có.
Bao bì nhiệt điện trở : Đảm bảo bao bì đã chọn đáp ứng các yêu cầu ứng dụng của bạn.

NTC Thermistors

NTC Thermistor là phi tuyến tính, và như tên gọi của chúng, điện trở của chúng giảm khi nhiệt độ tăng. Hiện tượng được gọi là hiện tượng tự đốt nóng có thể ảnh hưởng đến điện trở của nhiệt điện trở NTC. Khi dòng điện chạy qua nhiệt điện trở NTC, nó sẽ hấp thụ nhiệt khiến nhiệt độ của chính nó tăng lên.

Các ứng dụng

Đo nhiệt độ
Sự cân bằng nhiệt độ
Kiểm soát nhiệt độ

Truy cập trang của chúng tôi về Ứng dụng nhiệt điện trở để biết thêm thông tin về mọi thứ từ tính toán hệ số nhiệt độ của điện trở nhiệt đến Đo nhiệt độ bằng Cầu Wheatstone.

Những lợi ích

Thời gian đáp ứng nhanh đến [± 1%].
Độ chính xác: Nhiệt điện trở NTC có dải chính xác từ 0,05 đến 0,20 ˚C với độ ổn định lâu dài. Các cảm biến nhiệt độ khác có thể trôi theo thời gian.
Bao bì: Nhiệt điện trở NTC có thể tùy chỉnh để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng khác nhau.
Khả năng chống ồn: Nhiệt điện trở NTC cung cấp khả năng miễn nhiễm tuyệt vời với nhiễu điện và khả năng chống nhiễm chì hơn các loại cảm biến nhiệt độ khác.
Tiết kiệm chi phí: Do kích thước nhỏ và dễ sản xuất, các loại nhiệt điện trở NTC và PTC được chứng minh là những lựa chọn rất kinh tế.

Quy trình sản xuất NTC

Tham khảo thêm: Hereinafter Referred To As là gì và cấu trúc Hereinafter Referred To As trong Tiếng Anh

Chúng tôi sản xuất điện trở nhiệt NTC bằng cách sử dụng hỗn hợp các oxit kim loại như mangan, niken hoặc đồng; cùng với các chất liên kết và chất ổn định. Vật liệu được ép thành dạng tấm wafer và thiêu kết ở nhiệt độ khắc nghiệt; làm cho các tấm wafer sẵn sàng để xúc xắc thành các điện trở nhiệt kiểu chip nhỏ hơn hoặc để ở dạng nhiệt điện trở đĩa.

Cấu hình

Nhiệt điện trở NTC có sẵn trong các cấu hình khác nhau như được liệt kê dưới đây:

Đĩa và chip : Chúng được cấu hình có hoặc không có lớp phủ với dây dẫn đồng đóng hộp với phản ứng nhanh đến [± 1%]. Ngoài ra còn có một loạt các giá trị điện trở để phù hợp với mọi tình huống
Epoxy : Epoxy nhúng được phủ và hàn giữa các dây Teflon / PVC có áo khoác. Kích thước nhỏ của chúng cho phép lắp đặt dễ dàng và chúng có thể khớp điểm hoặc đường cong
Glass-Encapsulated : Một sự lựa chọn tuyệt vời khi đối phó với các điều kiện môi trường khắc nghiệt. Các cấu hình bao gồm dẫn hướng tâm hoặc dẫn hướng trục
Lắp ráp đầu dò : Có sẵn trong nhiều loại vỏ tùy thuộc vào yêu cầu ứng dụng
Gắn kết bề mặt : Các tùy chọn cấu hình bao gồm Bulk, Tape & Reel, Two-Sided và Wrap-around with Palladium Silver Termination. Được chế tạo bằng Niken Barrier, những nhiệt điện trở này hoạt động hiệu quả trong các mạch điện chính xác

Bảng chú giải thuật ngữ nhiệt điện trở NTC

Xem thêm: Fall Short Of là gì và cấu trúc Fall Short Of trong Tiếng Anh

Hằng số tiêu tán [DC hoặc delta d] : Hằng số tiêu tán là tỷ số thường được biểu thị bằng miliwatt trên độ C [mw / ° C], ở một nhiệt độ môi trường xác định, của sự thay đổi công suất tiêu thụ trong điện trở nhiệt so với sự thay đổi nhiệt độ cơ thể.
Hằng số vật chất [Beta β] : Hằng số vật chất của điện trở nhiệt NTC là thước đo điện trở của nó ở một nhiệt độ so với điện trở của nó ở nhiệt độ khác. Giá trị của nó có thể được tính theo công thức dưới đây và được biểu thị bằng độ ‘kelvin [° k]. β = ln [R @ T2 / R @ T1] / [T2- 1 – T 1- 1]
Giá điện tối đa : Xếp hạng sức mạnh tối đa của một thermistor là sức mạnh tối đa, thể hiện trong watt hoặc milliwatt [W hoặc mW], trong đó một thermistor sẽ tiêu tan trong một khoảng thời gian dài với sự ổn định có thể chấp nhận các đặc điểm của nó
Steinhart-Hart : Đây là một biểu thức thực nghiệm đã được xác định là biểu thức toán học tốt nhất để xác định mối quan hệ điện trở-nhiệt độ của nhiệt điện trở NTC và cụm đầu dò NTC
Hệ số nhiệt độ của điện trở [Alpha, α] : Tỷ số tại một nhiệt độ xác định, T, của tốc độ thay đổi của điện trở công suất bằng không với nhiệt độ thành điện trở công suất bằng không của nhiệt điện trở. Hệ số nhiệt độ; thường được biểu thị bằng phần trăm trên độ C [% / ˚C]
Khả năng chịu nhiệt độ : Khả năng chịu nhiệt độ tương đương với mức độ biến thiên ˚C mà bạn có thể mong đợi từ một điện trở nhiệt ở một nhiệt độ cụ thể
Hằng số thời gian nhiệt [TC hoặc tau, t] : Thời gian để một điện trở nhiệt thay đổi 63,2% tổng chênh lệch giữa nhiệt độ cơ thể ban đầu và cuối cùng của nó khi chịu sự thay đổi hàm bước về nhiệt độ trong điều kiện công suất bằng không. Nó thường được biểu thị bằng giây

Cùng tìm hiểu chi tiết về điện trở nhiệt, ứng dụng, phân loại cùng cách kiểm tra điện trở nhiệt bằng đồng hồ vạn năng chính xác nhất.

Điện trở nhiệt là gì:

Điện trở nhiệt [tên tiếng Anh thermistor] là một loại linh kiện điện tử thụ động mà điện trở của nó phụ thuộc vào sự thay đổi của nhiệt độ. Được ứng dụng rộng rãi trong khởi động giới hạn dòng điện, cảm biến nhiệt, bộ bảo vệ quá dòng tự phục hồi,…

Nhiệt điện trở được sản xuất bằng bột oxit kim loại. với nhiều cải tiến trong công thức và kỹ thuật trong hàng chục năm qua, nhiệt điện trở NTC giờ đây có thể đạt được độ chính xác trong phạm vi nhiệt độ rộng như ± 0,1 ° C hoặc ± 0,2 ° C từ 0 ° C đến 70 ° C với độ ổn định lâu dài. Các phần tử nhiệt điện trở NTC có nhiều kiểu dáng chẳng hạn như thủy tinh bọc chì hướng trục [DO-35, DO-34 and DO-41 diot], chip phủ thủy tinh, phủ epoxy với dây dẫn trần hoặc cách điện, giá đỡ bề mặt, cũng như thanh và đĩa.

Khoảng hoạt động thông thường của điện trở nhiệt là từ -55 đến +150 độ C mặc dù phần thân bằng thủy tinh của thermistor có nhiệt độ hoạt động tối đa có thể lên tới +300 độ C.

Phân loại:

Có thể chia nhiệt điện trở thành hai loại chính sau đây:

Điện trở nhiệt nghịch NTC [negative temperature coefficient]: giá trị điện trở giảm khi nhiệt độ tăng. Thường do sự gia tăng các electron dẫn điện. Nguyên nhân là do chúng bị va đập bởi sự kích động nhiệt từ vùng hóa trị. NTC thường được sử dụng làm cảm biến nhiệt độ hoặc mắc nối tiếp với mạch làm bộ giới hạn dòng khởi động [inrush current limiter].
Điện trở nhiệt thuận PTC [positive temperature coefficient]: giá trị điện trở tăng khi nhiệt độ tăng. Thường do sự giao động của mạng tinh thể nhiệt tăng lên, đặc biệt là các tạp chất. Các điện trở nhiệt PTC thường được lắp nối tiếp với một mạch điện và được sử dụng để bảo vệ chống lại các điều kiện quá dòng, như là cầu chì có thể đặt lại.

Ứng dụng điện trở nhiệt:

Nhiệt điện trở được sử dụng như cảm biến nhiệt độ. Chúng được tìm thấy trong các vật dụng hằng ngày như đèn báo cháy, lò nướng và tủ lạnh. Ngoài ra, điện trở nhiệt còn được sử dụng trong nhiệt kế điện tử và các ứng dụng khác như:

Nhiệt điện trở dùng trong lò hơi

Lò vi sóng/ lò hơi: nhiệt điện trở điều khiển nhiệt độ bên trong và đảm bảo thiết bị không bị nóng quá.
Bộ bảo vệ mạch[circuit protector]: thermistor kiểm soát dòng điện tăng vọt và đảm bảo lượng điện chính xác đang được đưa qua thiết bị.
Nhiệt kế điện tử: điện trở nhiệt được sử dụng như yếu tố cảm biến nhiệt độ.
Sản xuất: được sử dụng như một "thiết bị ngắt mạch" trong các cơ sở sản xuất; nếu nhiệt độ tăng cao một cách nguy hiểm, nhiệt điện trở sẽ làm đứt mạch.
Hệ thống HVAC: thermistor đo lường và kiểm soát quá trình vận hành nhiệt độ của hệ thống HVAC trong tòa nhà một cách hiệu quả.
Máy in 3D: cũng được điều chỉnh nhiệt độ bằng các điện trở nhiệt
Y học: khi cần theo dõi nhiệt độ chính xác, thermistor được sử dụng vì nó có độ nhạy cao và sẽ phát hiện ngay dù nhiệt độ chỉ thay đổi một lượng nhỏ. Chúng được sử dụng cho ống thông, theo dõi bệnh nhân và thiết bị lọc máu.
Lĩnh vực F&B: Nhiệt điện trở có thể được sử dụng để theo dõi nhiệt độ trong môi trường xử lý và chế biến thực phẩm / đồ uống để đảm bảo nó được giữ ở nhiệt độ chính xác.

Cách đo và kiểm tra điện trở nhiệt:

Điện trở nghịch NTC:

Nguyên tắc để kiểm tra nhiệt điện trở là sử dụng nhiệt và đồng hồ đo điện vạn năng để ghi lại thông số về giá trị điện trở. Từ đó biết được thermistor còn hoạt động tốt hay không.

B1: đo giá trị của điện trở nhiệt mà bạn đang muốn kiểm tra. Ví dụ, nhiệt điện trở có giá trị từ nhà sản xuất khoảng 10KΩ, trước khi cấp nhiệt, trong nhiệt độ phòng bình thường, sẽ có giá trị gần với giá trị của nhà sản xuất [khoảng 9.3 KΩ]. Còn nếu ở khu vực lạnh hơn, điện trở sẽ có giá trị cao hơn.

B2: Đây là thử nghiệm sơ bộ để kiểm tra xem một điện trở nhiệt có đang hoạt động tốt hay không. Nếu nó có giá trị gần với giá trị điện trở định mức của nó, thì cho đến nay, có thể nó vẫn đang hoạt động tốt. Nếu giá trị khác nhiều so với giá trị định mức của nó, thì nhiệt điện trở có thể đang bị lỗi.

B3: Cấp nhiệt cho nhiệt điện trở. Có thể sử dụng máy sưởi, máy thổi khô hoặc bất kỳ loại thiết bị sưởi nào khác.

B4: Kiểm tra giá trị. Khi được tác động nhiệt, giá trị NTC thermistor sẽ bắt đầu giảm dần trong vài giây sau khi tác dụng nhiệt. Ngược lại nghĩa là điện trở đang bị lỗi.

Điện trở thuận PTC:

Kiểm tra điện trở thuận PTC cũng tuân theo tất cả các bước tương tự như kiểm tra điện trở nghịch NTC.

Tuy nhiên, sau khi cấp nhiệt vào PTC thermistor. Giá trị của điện trở thuận sẽ tăng dần trong vòng vài giây sau khi được đặt vào. Nếu giá trị điện trở tăng đều đặn thì nhiệt điện trở PTC còn hoạt động tốt. Nếu không, nó đang bị lỗi.