一. 热敏电阻NTC的基本特性

1. 零功率电阻值 RT(Ω)

RT指在规定温度 T 时,采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。

电阻值和温度变化的关系式为:

RT = RN expB(1/T – 1/TN)

RT :在温度 T ( K )时的 NTC 热敏电阻阻值。
RN :在额定温度 TN ( K )时的 NTC 热敏电阻阻值。
T :规定温度( K )。
B : NTC 热敏电阻的材料常数,又叫热敏指数。
exp :以自然数 e 为底的指数( e = 2.71828 …)。

该关系式是经验公式,只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有一定的精确度,因为材料常数 B 本身也是温度 T 的函数。

2. 额定零功率电阻值 R25 (Ω)

根据国标规定,额定零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度 25 ℃ 时测得的电阻值 R25,这个电阻值就是 NTC 热敏电阻的标称电阻值。通常所说 NTC 热敏电阻多少阻值,亦指该值。

3. 材料常数(热敏指数) B 值( K )

B 值被定义为:

Python求热敏电阻温度 热敏电阻温度特性函数_引脚

RT1 :温度 T1 ( K )时的零功率电阻值。
RT2 :温度 T2 ( K )时的零功率电阻值。
T1, T2 :两个被指定的温度( K )。

对于常用的 NTC 热敏电阻, B 值范围一般在 2000K ~ 6000K 之间。

4. 零功率电阻温度系数(αT )

在规定温度下, NTC 热敏电阻零功率电阻值的相对变化与引起该变化的温度变化值之比值。即在任意温度下温度变化1°C(K)时的零负载电阻变化率。

Python求热敏电阻温度 热敏电阻温度特性函数_环境温度_02

αT :温度 T ( K )时的零功率电阻温度系数。
RT :温度 T ( K )时的零功率电阻值。
T :温度( T )。
B :材料常数。

5. 耗散系数(δ)

在规定环境温度下, NTC 热敏电阻耗散系数是电阻中耗散的功率变化与电阻体相应的温度变化之比值。即在热平衡状态下,热敏电阻元件通过自身发热使其温度上升1°C时所需的功率。

Python求热敏电阻温度 热敏电阻温度特性函数_环境温度_03


δ: NTC 热敏电阻耗散系数,( mW/ K )。

△ P : NTC 热敏电阻消耗的功率( mW )。

△ T : NTC 热敏电阻消耗功率△ P 时,电阻体相应的温度变化( K )。

6. 热时间常数(τ)

在零功率条件下,当温度突变时,热敏电阻的温度变化了始未两个温度差的 63.2% 时所需的时间,热时间常数与 NTC 热敏电阻的热容量成正比,与其耗散系数成反比。

Python求热敏电阻温度 热敏电阻温度特性函数_时间常数_04


τ:热时间常数( S )。

C: NTC 热敏电阻的热容量。

δ: NTC 热敏电阻的耗散系数。

7. 额定功率Pn

在规定的技术条件下,热敏电阻器长期连续工作所允许消耗的功率。在此功率下,电阻体自身温度不超过其最高工作温度。即在额定环境温度下,可连续负载运行的功率最大值。
产品目录记载值是以25°C为额定环境温度、由下式计算出的值。
额定功率=散热系数×(最高使用温度-25)

8.最大运行功率 最大运行功率=t×散热系数 … (3.3)
这是使用热敏电阻进行温度检测或温度补偿时,自身发热产生的温度上升容许值所对应功率。(JIS中未定义。)容许温度上升t°C时,最大运行功率可由下式计算。

9. 最高工作温度Tmax

在规定的技术条件下,热敏电阻器能长期连续工作所允许的最高温度。即:

Python求热敏电阻温度 热敏电阻温度特性函数_引脚_05

T0-环境温度。

10. 测量功率Pm

热敏电阻在规定的环境温度下, 阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。

一般要求阻值变化大于0.1%,则这时的测量功率Pm为:

Python求热敏电阻温度 热敏电阻温度特性函数_时间常数_06

11.电阻温度特性

NTC热敏电阻的温度特性可用下式近似表示:NTC热敏电阻的主要技术参数

式中:
RT:温度T时零功率电阻值。
A:与热敏电阻器材料物理特性及几何尺寸有关的系数。 
B:B值。
T:温度(k)。
更精确的表达式为:

NTC热敏电阻的主要技术参数

式中:RT:热敏电阻器在温度T时的零功率电阻值。
   T:为绝对温度值,K;
   A、B、C、D:为特定的常数。

NTC热敏电阻的主要技术参数

产品目录记载值为下列测定条件下的典型值。

(1) 25°C静止空气中。
(2) 轴向引脚、经向引脚型在出厂状态下测定。

经过时间与热敏电阻温度变化率的关系如下表所示。

NTC热敏电阻的主要技术参数
NTC热敏电阻的主要技术参数

产品目录记录值为下列测定条件下的典型值。
(1) 静止空气中环境温度从50°C至25°C变化时,热敏电阻的温度变化至34.2°C所需时间。
(2) 轴向引脚、径向引脚型在出厂状态下测定。
另外应注意,散热系数、热响应时间常数随环境温度、组装条件而变化。

NTC负温度系数热敏电阻R-T特性

NTC热敏电阻的主要技术参数

B 值相同, 阻值不同的 R-T 特性曲线示意图

NTC热敏电阻的主要技术参数

相同阻值,不同B值的NTC热敏电阻R-T特性曲线示意图