Thông tin kỹ thuật

1. Định nghĩa cơ bản và nguyên lý hoạt động

Nhiệt điện trở NTC là gì?

       ■   Sự định nghĩa:Nhiệt điện trở hệ số nhiệt độ âm (NTC) là một linh kiện gốm bán dẫn có điện trở giảmnhanh chóngkhi nhiệt độ tăng. Nó được sử dụng rộng rãi để đo nhiệt độ, bù nhiệt độ và ngăn chặn dòng điện đột biến.

        ■   Nguyên lý hoạt động:Được làm từ oxit kim loại chuyển tiếp (ví dụ, mangan, coban, niken), sự thay đổi nhiệt độ sẽ làm thay đổi nồng độ chất mang trong vật liệu, dẫn đến sự thay đổi điện trở.

So sánh các loại cảm biến nhiệt độ

Kiểu	Nguyên tắc	Thuận lợi	Nhược điểm
NTC	Điện trở thay đổi theo nhiệt độ	Độ nhạy cao, chi phí thấp	Đầu ra phi tuyến tính
RTD	Điện trở kim loại thay đổi theo nhiệt độ	Độ chính xác cao, tính tuyến tính tốt	Chi phí cao, phản ứng chậm
Cặp nhiệt điện	Hiệu ứng nhiệt điện (điện áp được tạo ra bởi sự chênh lệch nhiệt độ)	Phạm vi nhiệt độ rộng (-200°C đến 1800°C)	Yêu cầu bù điểm nối lạnh, tín hiệu yếu
Cảm biến nhiệt độ kỹ thuật số	Chuyển đổi nhiệt độ sang đầu ra kỹ thuật số	Dễ dàng tích hợp với vi điều khiển, độ chính xác cao	Phạm vi nhiệt độ hạn chế, chi phí cao hơn NTC
LPTC (PTC tuyến tính)	Điện trở tăng tuyến tính theo nhiệt độ	Đầu ra tuyến tính đơn giản, tốt cho việc bảo vệ quá nhiệt	Độ nhạy hạn chế, phạm vi ứng dụng hẹp hơn

2. Các thông số hiệu suất chính và thuật ngữ

Các thông số cốt lõi

       ■   Điện trở danh nghĩa (R25):

Điện trở công suất bằng không ở 25°C, thường dao động từ 1kΩ đến 100kΩ.XIXITRONICScó thể tùy chỉnh để đáp ứng 0,5～5000kΩ

       ■Giá trị B (Chỉ số nhiệt):

Định nghĩa: B = (T1·T2)/(T2-T1) · ln(R1/R2), biểu thị độ nhạy của điện trở với sự thay đổi nhiệt độ (đơn vị: K).
                       Phạm vi giá trị B phổ biến: 3000K đến 4600K (ví dụ: B25/85=3950K)
XIXITRONICS có thể được tùy chỉnh để đáp ứng 2500～5000K

       ■   Độ chính xác (Dung sai):

Độ lệch giá trị điện trở (ví dụ: ±1%, ±3%) và độ chính xác đo nhiệt độ (ví dụ: ±0,5°C).
XIXITRONICS có thể được tùy chỉnh để đáp ứng ±0,2℃ trong phạm vi từ 0℃ đến 70℃, độ chính xác cao nhất có thể đạt 0,05℃

       ■Hệ số tiêu tán (δ):

Tham số biểu thị hiệu ứng tự làm nóng, được đo bằng mW/°C (giá trị thấp hơn có nghĩa là ít tự làm nóng hơn).

       ■Hằng số thời gian (τ):

Thời gian cần thiết để nhiệt điện trở phản ứng với 63,2% sự thay đổi nhiệt độ (ví dụ: 5 giây trong nước, 20 giây trong không khí).

Thuật ngữ kỹ thuật

        ■   Phương trình Steinhart-Hart:

Mô hình toán học mô tả mối quan hệ điện trở-nhiệt độ của nhiệt điện trở NTC:

(T: Nhiệt độ tuyệt đối, R: Điện trở, A/B/C: Hằng số)

       ■   α (Hệ số nhiệt độ):

Tốc độ thay đổi điện trở trên mỗi đơn vị nhiệt độ thay đổi:

       ■   Bảng RT (Bảng điện trở-nhiệt độ):

Bảng tham chiếu hiển thị các giá trị điện trở tiêu chuẩn ở các nhiệt độ khác nhau, được sử dụng để hiệu chuẩn hoặc thiết kế mạch.

3. Ứng dụng điển hình của nhiệt điện trở NTC

Các lĩnh vực ứng dụng

        1. Đo nhiệt độ:

                     o   Thiết bị gia dụng (máy điều hòa, tủ lạnh), thiết bị công nghiệp, ô tô (theo dõi nhiệt độ pin/động cơ).

       2. Bù nhiệt độ:

                     oBù trừ sự thay đổi nhiệt độ trong các linh kiện điện tử khác (ví dụ: bộ dao động tinh thể, đèn LED).

       3. Ngăn chặn dòng điện đột biến:

                     oSử dụng khả năng chịu lạnh cao để hạn chế dòng điện đột biến trong quá trình khởi động nguồn.

Ví dụ về thiết kế mạch

•   Mạch chia điện áp:

(Nhiệt độ được tính bằng cách đọc điện áp thông qua ADC.)

       •   Phương pháp tuyến tính hóa:

Thêm điện trở cố định theo kiểu nối tiếp/song song để tối ưu hóa đầu ra phi tuyến tính của NTC (bao gồm sơ đồ mạch tham khảo).

4. Tài nguyên và công cụ kỹ thuật

Tài nguyên miễn phí

•Bảng dữ liệu:Bao gồm các thông số chi tiết, kích thước và điều kiện thử nghiệm.

•Mẫu bảng RT Excel ( PDF ): Cho phép khách hàng tra cứu nhanh giá trị khả năng chịu nhiệt.

•Ghi chú ứng dụng:

                     oNhững cân nhắc về thiết kế cho NTC trong bảo vệ nhiệt độ pin Lithium

                     oCải thiện độ chính xác đo nhiệt độ NTC thông qua hiệu chuẩn phần mềm

Công cụ trực tuyến

       • Máy tính giá trị B:Nhập T1/R1 và T2/R2 để tính giá trị B.

       •Công cụ chuyển đổi nhiệt độ: Điện trở đầu vào để có được nhiệt độ tương ứng (hỗ trợ phương trình Steinhart-Hart).

5. Mẹo thiết kế (Dành cho kỹ sư)

• Tránh lỗi tự làm nóng:Đảm bảo dòng điện hoạt động thấp hơn mức tối đa được chỉ định trong bảng dữ liệu (ví dụ: 10μA).

• Bảo vệ môi trường:Đối với môi trường ẩm ướt hoặc ăn mòn, hãy sử dụng NTC được bọc bằng thủy tinh hoặc phủ epoxy.

• Khuyến nghị hiệu chuẩn:Cải thiện độ chính xác của hệ thống bằng cách thực hiện hiệu chuẩn hai điểm (ví dụ: 0°C và 100°C).

6.Những câu hỏi thường gặp (FAQ)

1. Q: Sự khác biệt giữa nhiệt điện trở NTC và PTC là gì?

                     o   A: Nhiệt điện trở PTC (Hệ số nhiệt độ dương) làm tăng điện trở theo nhiệt độ và thường được sử dụng để bảo vệ quá dòng, trong khi nhiệt điện trở NTC được sử dụng để đo và bù nhiệt độ.

2. Q: Làm thế nào để chọn đúng giá trị B?

                     o   A: Giá trị B cao (ví dụ: B25/85=4700K) mang lại độ nhạy cao hơn và phù hợp với phạm vi nhiệt độ hẹp, trong khi giá trị B thấp (ví dụ: B25/50=3435K) tốt hơn cho phạm vi nhiệt độ rộng.

3. Q: Chiều dài dây có ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo không?

                     oA: Có, dây dài sẽ tạo ra thêm điện trở, có thể khắc phục bằng cách sử dụng phương pháp kết nối 3 dây hoặc 4 dây.