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发布时间: 2024-12-21 18:16:47 | 作者: 乐鱼官网在线登录
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。
热电偶或热电阻探头的全部材料都应与可能和它们接触的流体适应。使用元件探头时,一定要考虑与所测流体接触的各部件材料(敏感元件、连接引线、支撑物、局部保护罩等)的适应性,使用热电偶套管时,只需要仔细考虑套管的材料。
电阻式热敏元件在浸入液体及多数气体时,通常是密封的,至少要有涂层,的电阻元件不能浸入导电或污染的流体中,当需要其快速响应时,可将它们用于干燥的空气和有限的几种气体及某些液体中。电阻元件如用在停滞的或慢速流动的流体中,通常需有某种壳体罩住以进行机械保护。
首先由式样3根据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式样。
试根据电阻-温度特性表,求25°C时的电阻值为5(kΩ),B值偏差为50(K)的热敏电阻在10°C~30°C的电阻值。
此处,若将式1中的B值用式2所示的作为温度的函数计算时,则可降低与实测值之间的误差,可认为近似相等。
另外,因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生明显的变化,但常数C、D不变。因此,在探讨B值的波动量时,只需考虑常数E即可。
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。
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。
在规定温度下,NTC热敏电阻零动功率电阻值的相对变化与引起该变化的气温变化值之比值。
容器中的流体温度一般用热电偶或热电阻探头测量,但当总系统的常规使用的寿命比探头的预计常规使用的寿命长得多时,或者预计会相当频繁地拆卸出探头以校准或维修却不能在容器上开口时,可在容器壁上安装永久性的热电偶套管。用热电偶套管会显著地延长测量的时间常数。当气温变化很慢而且热导误差很小时,热电偶套管不可能影响测量的精确度,但如果气温变化很迅速,敏感元件跟踪不上温度的迅速变化,而且导热误差又可能增加时,测量精确度就会受一定的影响。因此要权衡考虑可维修性和测量精度这两个因素。
温度传感器的选择主要是根据测量范围。当测量范围预计在总量程之内,可选用铂电阻传感器。较窄的量程通常要求传感器一定要有相当高的基本电阻,从而方便获得足够大的电阻变化。温度传感器所提供的足够大的电阻变化使得这些敏感元件非常适用于窄的测量范围。如果测量范围相当大时,热电偶更适用。最好将冰点也包括在此范围内,因为热电偶的分度表是以此温度为基准的。已知范围内的传感器线性也可作为选择传感器的附加条件。
温度系数就是指温度每升高1度,电阻值的变化率。采用以下公式能将B值换算成电阻温度系数:
NTC热敏电阻器的B值一般在2000K-6000K之间,不能简单地说B值是越大越好还是越小越好,要看你用在啥地方。一般来说,作为温度测量、温度补偿以及抑制浪涌电阻用的产品,同样条件下是B值大点好。因为随着温度的变化,B值大的产品其电阻值变化更大,也就是说更灵敏。
NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC温度传感器器就是负温度系数温度传感器器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC温度传感器器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。NTC温度传感器器可大范围的应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。
当管子、导管或容器不能开口或禁止开口,因而不可以使用探头或热电偶套管时,可通过在外壁钳夹或固定一个表面温度传感器的方法进和测量。为了确认和保证合理的测量精度,传感器必须与环境大气热隔离并与热辐射源隔离,而且一定要通过传感器的适当设计与安装使壁对敏感元件的热传导达到到最佳状态。
所测的固体材料可以是金属的或非金属的,任何类型的表面温度传感器都会在某一些程度上改变被测物表面或表面下层的材料特性。因此,必须对传感器及其安装的步骤进行适当的选择以便将这种干扰减到最小程度。理想的传感器应该完全用与所测固体相同的材料制造并与材料形成一体,这样测量点或其周围的结构特征就不会以任何方式改变。可用的这类传感器有各种各样,这中间还包括电阻(薄膜热电阻、温度传感器)型,也包括薄膜和细导线型的热电偶。用可埋入的小传感器或带螺纹的镶嵌件进行表面玉的温度测量,应使埋入的传咸器或镶嵌件的外缘与所测材料的外表面平齐。镶嵌件的材料应与所测的材料相同,至少要非常相似。使用垫圈式传感器时,一定要注意确保垫圈所能达到的温度尽可能接近欲测温度。
响应时间通常用时间常数表示,它是选择传感器的另一个基本依据。当要监视贮槽中温度时,时间常数不那么重要。然而当使用的过程中必须测量振动管中的温度时,时间常数就成为选择传感器的决定因素。珠型温度传感器和铠装露头型热电偶的时间常数相当小,而浸入式探头,特别是带有保护套管的热电偶,时间常数比较大。
动态温度的测量很复杂,只有通过反复测试,尽量接近地模拟出传感器使用中经常发生的条件,才可以获得传感器动态性能的合理近似。
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忽略不计的测量功率测得的电阻值。
RT:在温度T(K)时的NTC热敏电阻阻值。br>
RN:在额定温度TN(K)时的NTC热敏电阻阻值。
所谓电阻温度系数(α),是指在任意温度下气温变化1°C(K)时的零负载电阻变化率。电阻温度系数(α)与B值的关系,可将式1微分得到。
散热系数(δ)是指在热平衡状态下,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。
在零功率条件下,当温度突变时,热敏电阻的气温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。
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。
指在零负载状态下,当热敏电阻的环境和温度发生急剧变化时,热敏电阻元件产生最初温度与最终温度两者温度差的63.2%的气温变化所需的时间。
热敏电阻的环境和温度从T1变为T2时,经过时间t与热敏电阻的温度T之间有以下关系。
热敏电阻在规定的环境和温度下,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忽略不计时所消耗的功率。
选择温度传感器比选择别的类型的传感器所需要仔细考虑的内容更多。首先,一定要选择传感器的结构,使敏感元件的规定的测量时间之内达到所测流体或被测表面的温度。温度传感器的输出仅仅是敏感元件的温度。实际上,要确保传感器指示的温度即为所测对象的温度,常常是很困难的。
但实际上,热敏电阻的B值并非是恒定的,其变化大小因材料构成而异,最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时,将与实测值之间有一定误差。
在热平衡状态下,热敏电阻的温度T1、环境和温度T2及消耗功率P之间关系如下式所示。
换言之,如上面的定义所述,热敏电阻产生初始温度差63.2%的气温变化所需的时间即为热响应时间常数。
B值是热敏电阻器的材料常数,即热敏电阻器的芯片(一种半导体陶瓷)在经过高温烧结后,形成具有一定电阻率的材料,每种配方和烧结温度下只有一个B值,所以种之为材料常数。
B值能够最终靠测量在25摄氏度和50摄氏度(或85摄氏度)时的电阻值后进行计算。B值与产品电阻温度系数正相关,也就是说B值越大,其电阻温度系数也就越大。
在规定环境和温度下,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气温变化之比值。
(1)被测对象的温度是否需记录、报警和自动控制,要不要远距离测量和传送。
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