Sản phẩm đèn Led

Nhiệt điện trở Thermistor

Nhiệt điện trở Thermistor

1. Giới thiệu

1.1 Khái niệm

Thermistor (biến trở nhiệt độ), ở tình trạng rắn, là thiết bị điện để phát hiện sự chỉnh sửa nhiệt độ dựa trên điện trở nguyên liệu chỉnh sửa, nó được sử dụng trong nhiệt biểu, điện trở nhiệt, tính năng điều khiển dòng,…Điện trở nhiệt cũng là 1 điện trở mẫn cảm với nhiệt độ. Khi mà cặp nhiệt điện là đầu dò nhiệt độ cởi mở nhất và PRTD thì bình ổn nhất,từ ngữ tốt nhất diên tả các thermistor là độ mẫn cảm. Trong 3 loại chính của cảm biến, điện trở nhiệt có sự chỉnh sửa đối với nhiệt độ là to nhất.

1.2 Cấu tạo

Thermistor được cấu tạo từ hổn hợp các bột ocid. Các bột này được hòa trộn theo tỷ lệ và khối lượng nhất mực sau ấy được nén chặt và nung ở nhiệt độ cao. Và chừng độ dẫn điện của hổn hợp này sẽ chỉnh sửa lúc nhiệt độ chỉnh sửa.

Điện trở nhiệt khái quát được tạo bởi các nguyên liệu bán dẫn. Dù rằng các hệ số nhiệt độ là dương, nhưng mà điên trở nhiệt lại có hệ số nhiệt độ âm, tức là, điện trở của chúng giảm lúc nhiệt độ tăng. Lúc tính toán trái lại tương tự trên độ bách phân, các điện trở nhiệt có thể nhận mặt được sự chỉnh sửa nhiệt độ trong 1 phút nhưng RTD hay cặp nhiệt điện chẳng thể phát hiên được. Sự phản ứng tính mẫn cảm này không hề là hàm tuyến tính.Điện trở nhiệt là 1 thiết bị phi tuyến cộng với các thông số công đoạn là rất to. Do ấy,các điển trở nhiệt ko được tiêu chuẩn hóa so với các RTD và Mà cặp nhiệt điện đã được tiêu chuẩn hóa. Đường cong của 1 điện trở nhiệt biệt lập thì có thể được xấp xỉ qua phương trình Steinhart-Hart

1/T = A + B * lnR + C * (ln R)3

Trong ấy:

  • T: Nhiệt độ Kelvin
  • R: điện trở của điện trở nhiệt
  • A, B, C: Hằng số điều chỉnh đường cong
  • A, B và C được tìm thấy bằng cách chọn 3 điểm trên đường cong dữ liệu và hệ 3 phương trình 3 ẩn.

Lúc các điểm dữ liệu được tuyển lựa ko quá 100 0C trongphạmvi nhiệt độ của điện trở nhiệt,thì sẽ tạo ra đường cong thích hợp.

Việc tính toán sẽ mau lẹ hơn bằng 1 phương trình dễ dàng hơn:

T = B/(lnR – A) – C

Trong ấy A, B, C được tìm thây bằng việc tuyển lựa 3 tọa độ (R, T) và giải 3 phương trình đông thời. Phương trình này phải được vận dụng trong vòng nhiệt độ hẹp hơn để tiệm cận chinh xác của phương trình Steinhart_Hart.

Các sáng chế ngày nay liên can tới chất bán dẫn oxide cho thermistors để sử dụng như cảm biến chủ quản trong 1 khuôn khổ nhiệt độ 200 – 5000C, 1 hiện thân trong ấy bao gồm 5 loại nguyên tố kim khí 60 – 98.5% của nguyên tử Mn, 0.1 – 5 % nguyên tử của Ni , 0.3 – 5 % của nguyên tử Cr, 0.2 – 5 % của nguyên tử Y và 0.5 – 28% nguyên tử của Zr, các chất bán dẫn oxide cho các nhiệt điện trở có 1 tác dụng xuất sắc đặc thù như bộ cảm biến nhiệt độ để sử dụng trong khuôn khổ nhiệt độ trung binh và cao; ấy là, đưa ra như 1 sự chỉnh sửa điện trở bé với thời kì như trong ± 5% ở nhiệt độ từ 200 – 5000C, nó thích thống nhất cho các phần mềm đo nhiệt độ nhưng độ tin tưởng cao là thiết yếu ở nhiệt độ cao. Nhiệt điện trở chỉ tuyến tính trong vòng nhiệt độ nhất mực 50 – 150D.C bởi vậy người ta ít dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt. Chỉ sử dụng trong các mục tiêu bảo vệ, ngắt nhiệt, các bác nhà ta thường gọi là Tẹt – mít. Cái Block lạnh nào cũng có 1 vài bộ gắn chặt vào cuộn dây động cơ.

  

  

2. Phân loại

Nhiệt điện trở có thể chia thành 2 loại: PTC và NTC
Sự phân loại dựa trên dấu của hệ số k trong công thức:

Trong ấy:

  • ∆R: Khoảng biến thiên điện trở
  • ∆T: Khoảng biến thiên nhiệt độ
  • k: Hệ số nhiệt
  • Nếu k dương: điện trở tăng lúc nhiệt độ tăng: PTC (positive temperature coefficient)
  • Nếu k âm: điện trở giảm lúc tăng nhiệt độ: NTC (negative temperature coefficient)

Thường dùng là loại NTC.

2.1 Nhiệt điện trở PTC

Là điện trở có hệ số nhiệt dương, có thực chất là 1 điện trở bán dẫn có điện trở tăng lúc nhiệt độ tăng. Ở nhiệt độ bé hơn 110 0C điện trở của nó bé cỡ trăm Ω và chuyển đổi ko đáng kể. Lúc nhiệt độ vượt quá 110 0C thì điện trở của nó tăng đến hàng nghìn mêga Ω.

Trên thị phần, nhiệt điện trở PTC thường có loại chính:

Điện trở silic nhạy nhiệt “Silistor”:

  • Thiết bị này trình bày 1 hệ số nhiệt dương khá hợp nhất khoảng + 0.77% hầu như suốt khuôn khổ hoạt động của chúng, nhưng mà nó còn trình bày 1 vùng hệ số nhiệt âm lúc nhiệt độ vượt quá 150°C.
  • Thường được dùng để thăng bằng nhiệt độ của các thiết bị bán dẫn Silic trong vòng nhiệt độ từ – 60°C tới +150°C.

PTC biến đổi:

  • Các thiết bị này làm từ nguyên liệu ceramic đa tinh thể thường có điện trở cao nhưngcó tính bán dẫn lúc thêm vào tạp chất.
  • Thường được sản xuất từ Bari, chì và Titan với các phụ gia như Mangan, Silic, Tan tan và Ytri.Có đặc tính là điện trở nhiệt (có hệ số nhiệt âm rất bé) cho tới lúc thiết bị đạt tới nhiệt độ giới hạn, được gọi là nhiệt độ Curie – nhiệt độ biến đổi hay chuyển tiếp. Vượt qua nhiệt độ giới hạn này, hệ số nhiệt đẩy mạnh lên hệ số nhiệt dương trong điện trở

  

2.2 Nhiệt điện trở NTC

Là điện trở có hệ số nhiệt âm, có thực chất là các điện trở bán dẫn có điện trở giảm lúc nhiệt độ tăng. Điện trở của NTC giảm mạnh lúc nhiệt độ tăng thêm. Từ 0 0C tới 1500C điện trở của NTC giảm đi 100 lần.

Các nhiệt điện trở NTC thường làm từ các oxit kim khí, thông dụng nhất là các oxti của mangan, niken, coban, sắt, đồng và titan. Các nhiệt điện trở NTC thương mai được sản xuất dựa trên cơ sở kỹ thuật ceramic cho tới hiện nay. Hỗn hợp của 2 hay nhiều oxit kim khí dạng bột được trộn với các chất kết dính phù hợp, tất cả được tạo hình, sấy khô và nung ở nhiệt độ cao. Bằng cách chỉnh sửa các loại oxit được sử dụng, tỉ lệ hơi hơi của chúng, môi trường nung và nhiệt độ nung thì có thể đạt được điện trở suất và hệ số nhiệt mong muốn.

Nhiệt điện trở NTC thương nghiệp có thể được chia thành 2 nhóm chính, lệ thuộc vào cách thức các điện cực được gắn vào xương gốm. Mỗi nhóm có thể lại được phân bé thành các loại không giống nhau, trong ấy, mỗi loại đặc thù cho kỹ thuật tạo hình, gia công hay lắp ráp.

Loại 1: Dạng hạt: Các nhiệt điện trở dạng này có dây dẫn là hợp kim platin được kết khối trực tiếp trong xương ceramic. Loại nhiệt điện trở này được phân bé thành các loại sau:

  • Bare Beads (Hạt trần)
  • Glass Coated Beads (Hạt được bọc thuỷ tinh)
  • Ruggedized Beads (Hạt chịu được va chạm)Miniature Glass Probes (Đầu dò thuỷ tinh cỡ bé)
  • Glass Probes (đầu dò thuỷ tinh)
  • Glass Rods (Đũa thuỷ tinh)
  • Bead – in – Glass Enclosures (hạt bọc trong thuỷ tinh)

Loại 2: Có chỗ xúc tiếp bề mặt bị kim khí hoá.

  • Disks (Đĩa)
  • Chips (Mảnh, tấm)
  • Surface Mounts
  • Flakes (Tấm phiến)
  • Rods (Đũa)
  • Washes (Tấm lót, vòng đệm)

  

3. Thuộc tính

2 thuộc tính đặc trưng quan trọng đối với điện trở nhiệt ấy là: Nhiệt và điện

3.1 Nhiệt điện trở PTC

3.1.1 Tính chất nhiệt:

Quyết định bởi 3 tham số chính

  • Nhiệt dung

Là lượng nhiệt thiết yếu cần phân phối để điện trở nhiệt nâng cao 1 0C

  • Hằng số hấp thu/tiêu tan

Chỉnh sửa hệ số cường độ áp vào điện trở nhiệt dẫn đến chỉnh sửa nhiệt độ vì công đoạn tự gia nhiệt. Các nhân tố tác động tới hằng số hấp thu/tiêu tan có thể bao gồm: nguyên liệu làm dây dẫn, cách thức lắp ráp, nhiệt độ môi trường, bí quyết dẫn nhiệt hay đối lưu giữa các thiết bị và môi trường bao quanh, thậm chí cả hình trạng thiết bị của nó.

  • Hằng số nhiệt thời kì

Lượng thời kì thiết yếu để điện trở nhiệt chỉnh sửa trên 60% của phần chênh lệch giữa nhiệt độ bên trong (tự gia nhiệt) và nhiệt độ bao quanh sau lúc ngắt điện. Hằng số này cũng chịu tác động bởi các nhân tố môi trường như hằng số hấp thu. Các cuộc nghiên cứu về thuộc tính nhiệt của điện trở nhiệt PTC đều dựa trên kết cấu thiết bên bị giản.

  

3.1.2 Tính chất điện

Các tính chất về điện như sau:

  • Cường độ dòng điện – thời kì

Bất kỳ sự chỉnh sửa nào về lượng điện năng áp vào cho PTC sẽ gây ra 1 sự chỉnh sửa nhiệt độ của nó. Thời kì nhưng nó cần cho thiết bị tăng hay bớt nhiệt là 1 nhân tố quan trọng trong các phần mềm liên can tới điều chỉnh sự hot chảy, thời kì trễ, động cơ khởi động và sự khử từ.

  • Điện trở – nhiệt độ

Dù rằng điện trở nhiệt PTC có thể sử dụng để do nhiệt độ và phần mềm điều khiển cơ chế điện Zero, nhưng mà chúng thường ko được vận hành theo cách ấy. Dữ liệu thường ko được thể hiện ở dạng bảng điện trở – nhiệt độ hay các phương trình nội suy. Ngoài ra, có 1 số giới hạn đặc tính nhiệt điện trở quan trọng yêu cầu sự hiểu biết của các đơn vị thiết kế hay người sử dụng thiết bị.

  • Điện và điện trở cực tiểu

Các điện trở điện Zero của điện trở PTC thường được quy định ở nhiệt độ tiêu chuẩn (thường là ở 250C)

Điện trở cực tiểu: Điện trở cực tiểu của thiét bị PTC là giá trì thấp nhất của đường cong Điện trở – nhiệt nhưng điện trở có thể đạt được. Đây là điểm ngay dưới nhiệt độ chuyển tiếp, nơi độ đốc của đường đặc tính chạm vào mốc zero lúc thiết bị chỉnh sửa từ hệ số nhiệt âm bé lên trị giá nhiệt dương to.

  • Hệ số nhiệt

Độ dốc của sự chỉnh sửa đường cong đặc tính điện trở – nhiệt từ 1 trị giá âm bé ở dưới nhiệt độ chuyển tiếp sang 1 trị giá dương trên nhiệt độ chuyển tiếp. Trị giá dương cực đại của hệ số nhiệt điên trở xảy ra trong khoảng vài độ trên điểm chuyển tiếp.

Lúc thiết bị phát triển thành hot hơn, sự chỉnh sửa trị giá dương của hệ số nhiệt khởi đầu giảm dần, rốt cuộc quay về hệ số âm. Ngoài ra, điều này thường xảy ra ở nhiệt độ rất cao, vượt ra ngoài khuôn khổ hoạt động tầm thường đối với các thiết bị được thiết kế.

  • Nhiệt độ chuyển tiếp

Nhiệt độ chuyển tiếp là điểm nhưng tại ấy đặc tính nhiệt điện trở khởi đầu đẩy mạnh. Nhiệt độ này ứng với điểm Curie của nguyên liệu, ngoài ra, rất khó để xách định xác thực nhiệt độ ấy. Các nhà cung cấp PTC xác định nhiệt độ này là điểm nhưng có 1 tỷ lệ dự định còn đó giữa điện trở cực tiểu (hay điện trở điện zero ở 25 0C) và điện trở ở nhiệt độ chuyển tiếp. Tỉ dụ, nhiệt biểu xác định được điểm nhưng tại ấy điện trở gấp 2 lần trị giá cực tiểu. 1 số nhà cung cấp khác có thể đưa ra 1 con số gấp 10 lần trị giá cực tiểu ấy.

  • Sự lệ thuộc vào điện áp

Sự lệ thuộc vào điện áp của điện trở nhiệt PTC được ân cần nhiều trong các cuộc nghiên cứu, trao đổi. Hình dưới cho thấy đối với 1 PTC duy trì ở 1 nhiệt độ ko đổi, điện trở giảm lúc điện áp tăng. Vì thế, bất kỳ sự đo lường đặc tính nhiệt – điện trở nào cũng phải xác định điệp áp đặt vào trong công đoạn rà soát để việc thí nghiệm có ý nghĩa.

Hình: Sự lệ thuộc vào điện áp

  • Đặc tính Volt – Ampe

Đường cong Volt – Ampe xác định mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp ở bất kỳ điểm nào của tình trạng thăng bằng nhiệt. Rõ rang từ hình dưới cho thấy nhiệt độ và điện trở của PTC bị tác động bởi sự hấp thụ/tiêu tan điện (sự tự gia nhiệt) và môi trường bao quanh. Bất kỳ nhân tố nào chỉnh sửa hằng số hấp thụ cũng chỉnh sửa hình trạng đường cong Volt – Ampe.

Các đặc tính dòng – áp đối với phần nhiều điện trở nhiệt PTC thường ko được vẽ từ dữ liệu xác thực. Thay vào ấy, nhà cung cấp phân phối 1 dữ liệu hay tham số kỹ thuật quan trọng nào ấy cho phép các đơn vị thiết kế hay người sử dụng có thể thông minh ra gương mẫu lý tưởng cho thiết bị. Điều này giúp dễ dàng hoá công đoạn thiết kế, và thích hợp với phần nhiều các phần mềm liên can tới điện trở nhiệt PTC tự gia nhiệt.

Các gương mẫu lý tưởng của 1 điện trở nhiệt PTC được xem là cần có các điều kiện như sau:

Điện trở của thiết bị là thăng bằng với điện trở cực tiểu tại tất cả các nhiệt độ dưới nhiệt độ chuyển tiếp

  • Điện trở của thiết bị là cực kỳ ở tất cả các nhiệt độ trên nhiệt độ chuyển tiếp
  • Hằng số hấp thu/tiêu tan ko chỉnh sửa trong vòng nhiệt độ ân cần.
  • Sự lệ thuộc điện áp của thiết bị được bỏ dở.

Gần giống như các thiết bị NTC, đặc tính dòng – áp ở tình trạng bình ổn của thiết bị PTC có thể bị tác động bởi những chỉnh sửa của môi trường bao quanh, bức xạ, hệ số hấp thu/tiêu tan và các tham số điện trong mạch.

  

3.2 Nhiệt điện trở NTC

Gần giống PTC, NTC cũng có những thuộc tính quan trọng về nhiệt và điện.

3.2.1 Tính chất nhiệt

Lúc 1 điện trở nhiệt NTC được kết nối trong 1 mạch điện,dòng điện hấp thu/tiêután lúc nhiệt và nhiệt độ thiết bị điện trở nhiệt nâng cao trên nhiệt độ môi trường xungquanh.

Khoảng năng lượng được phân phối phải bằng khoảng năng lượng bị mất đicộng với khoảng năng lượng được hấp thu (bản lĩnh lưu trữ năng lượng của thiết bị).

  1. Khoảng năng lượng nhiệt được phân phối cho điện trở nhiệt trong 1 mạch điện bằngvới lượng năng lượng hấp thu/tiêu tan trong các điện trở nhiệt.
  2. Khoảng năng lượng nhiệt bị mất từ điện trở nhiệt tới môi trường bao quanh là tỉ lệthuận với sự tăng thêm nhiệt độ trong điện trở nhiệt ấy.
  3. Trong ấy: δ: hằng số hấp thu/tiêu tan. Hằng số này không hề là 1 hằng đúng nghĩa và được đo trong điều kiện thăng bằng.
  4. Khoảng năng lượng nhiệt được hấp thu bởi điện trở nhiệt làm tăng 1 lượng chi tiết về nhiệt, Trong ấy:
  5. s: nhiệt riêng
  6. m: khối lượng của điện trở nhiệt
  7. c: nhiệt dung, lệ thuộc vào nguyên liệu và cấu tạo điện trở nhiệt

Vì thế, phương trình truyền nhiệt cho 1 điện trở nhiệt NTC tại thời khắc bất kì sau khidòng điện được áp vào mạch được trình bày như sau:

  1. Rà soát tình trạng điện trở nhiệt trong điều kiện bình ổn và tạm bợ. Các phép giải của phương trình (5) lúc dòng điện ko đổi là:
  2. Phương trình (6) cho thấy rằng lúc 1 lượng điện đáng kể hấp thu/tiêu tan trong 1 điện trở nhiệt, nhiệt độ của nó sẽ nâng cao trên nhiệt độ môi trường như 1 hàm thời kì. Các điều kiện tạm bợ ở cơ chế “mở”, và tất cả các phần mềm đều dựa trên đặc tính dòng – thời kì vốn lệ thuộc vào phương trình (6)

1 điều kiện của tình trạng thăng bằng đạt được lúc dT/dt = 0 trong phương trình (5) hoặc lúc t >> C/d trong phương trình (6). Trong điều kiện ở tình trạng bình ổn, khoảng nhiệt bị mất bằng với lượng điện phân phối cho điện trở nhiệt. Do ấy:

δ(T – TA) = δ∆T = P = ET * IT (7)

Trong ấy:

  • ET: Tình trạng bình ổn hay tình trạng tĩnh của điện áp điệnt rở nhiệt
  • IT: dòng ở tình trạng bình ổn
  • Đặc tính volt – ampe được định ra từ phương trình (7). Lúc dòng điện giảm trong điện trở nhiệt tới 1 lượng nhiệt tự gia nhiệt được xem là ko đáng kể thì phương trình truyền nhiệt có thể được viết lại như sau:
  • Tương tự cho tới hiện tại, tất cả các cuộc trao đổi về các tính chất của điện trở nhiệt NTC đều dựa trên cấu trúc thiết bên bị giản với 1 thời kì độc nhất vô nhị ko chỉnh sửa.

3.2.2 Tính chất điện

Gồm 3 đặc tính quan trọng:

  • Dòng – thời kì

Trong vài phân tách về thuộc tính nhiệt của NTC, người ta quan sát thấy rằng sự tự gianhiệt của điện trở nhiệt là 1 hàm về thời kì.1 điều kiện nhất thời còn đó trong mạch điện trở nhiệt từ thời điêm nhưng tại ấy, lần đầu
tiên điện được áp vào từ 1 nguồi Thevenin (t = 0), cho đến thời khắc đạt tình trạng cânbằng (t >> τ). Nhìn chung, sự kích thích được coi là 1 hàm công đoạn trong điện áp phê duyệt 1 nguồn tương đương Thevenin.

Trong suốt thời kì này, dòng sẽ tăng từ 1 trị giá ban sơ tới 1 trị giá rốt cuộc và sự chỉnh sửa dòng này là 1 hàm thời kì được gọi là đặc tính “Dòng – Thời kì”. Đặc tính này ko dễ dàng là 1 mối quan hệ theo cấp số mũ. Khoảng chỉnh sửa dòng ban sơ sẽ thấp vì điện trở của điện trở nhiệt cao và điện trở nguồn thêm vào. Ki thiết bị từ khi gia niệt, điện trở sẽ giảm mau chóng và khoảng chỉnh sửa chỉnh sửa dòng sẽ nâng cao. , lúc thiết bị đạt tới tình trạng thăng bằng, khoảng chỉnh sửa dòng sẽ giảm lúc dòng chạm tới trị giá rốt cuộc.

Các nhân tố tác động tới đặc tính dòng – thời kì là nhiệt dung của thiết bị (c), hằngsố hấp thu/tiêu tan của thiết bị (d), nguồn điện áp, nguồn điện trở và điện trở của thiết bịở nhiệt độ môi trường. Trị giá ban sơ và ngày nay của dòng và thời kì thiết yếu để đạt được trị giá dòng rốt cuộc có thể được chỉnh sửa lúc thăng bằng bằng cách thiết kế mạch phù hợp.

Đặc tính dòng – thời kì được sử dụng trong các phần mềm: trì hoãn thời kì, ngăn cản sự tăng vọt của dòng hay điện áp, bảo vệ dây tóc, bảo vệ sự quá tải và chuyển mạch liên tục.

  • Dòng – điện áp

1 lúc điện trở nhiệt tự gia nhiệt đạt tới tình trạng thăng bằng, vận tốc mất nhiệt của thiếtbị sẽ cân băng với điện được phân phối. Nó được trình bày bằng toán học dưới dạng phương trình:

δ(T – TA) = δ∆T = P = ET * IT

Nếu hằng số hấp thu/tiêu tan chỉnh sửa ko đáng kể trong môi trường xác định và tậphợp các điều kiện, và hiện ra đặc tính nhiệt – điện trở, phương trình trên có thể đượcgiải quyết cho đặc tính dòng – điện áp bình ổn. Đặc tính này có thể được vẽ tên toạ độ hàm log – log nơi các đường điện trở ko đổi có độ dốc +1 và các đường dòng điện có độ dốc -1 (như trong hình 5). Đối với 1 số phần mềm, nó thuận lợi hơn để vẽ đặc
tính dòng – điệp áp trên toạ độ tuyến tính (như hình 6).

Lúc lượng điện hấp thu/tiêu tan trong điện trở nhiệt ko đáng kể, đặc tính dòng – điện áp sẽ tiếp tuyến với 1 đường điện trở ko đổi bằng với điện trở dòng zero của thiết bị ở nhiệt độ môi trường quy định.
Có nhiều phần mềm dựa trên đặc tính dòng – điện áp tĩnh này. Những phần mềm này có thể được phân loại lại theo kiểu kích thích được sử dụng đế chỉnh sửa đặc tính dòng – điện áp.

  • Điện trở – nhiệt độ

Có nhiều phần mềm dựa trên đặc tính điện trở – nhiệt độ và cúng có thể được chia thành các nhóm chung của nhiệt biểu điện trở, sự điều khiển nhiệt độ hay hiệu chỉnh nhiệt độ. Trong các cuộc trao đổi trước đây về đặc tính dòng – thời kì và dòng – điện táp, các thiết bị được rà soát về việc vận hành ở cơ chế tự gia nhiệt (gia nhiệt lên trên nhiệt độ môi trường bằng dòng điện bị hấp thu/tiêu tan trong điện trở nhiệt). Đối với phần nhiều các phần mềm dựa trên đặc tính điện trở – nhiệt độ, tính năng tự gia nhiệt là ko mong muốn và 1 thí điểm làm việc với 1 dòng điện gần zero.

  

4. Cách thức xản xuất

Các sáng chế ngày nay liên can 1 cách thức sản xuất nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệtđộ cao có thuộc tính nhiệt điện trở bình ổn và 1 nhiệt điện trở nhiệt độ cao. Theo cách thức này, các nguyên liệu điện trở nhiệt nhận được bằng cách trộn bột (MnCr)O 4 spinel và bột Y2O3 và bắn bột trộn ở nhiệt độ từ 1400 – 17000C, để phục vụ các thành phần của hỗn hợp phản ứng với nhau. 1 cách thức sản xuất nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao, bao gồm các bước:

·Trộn bột (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 để tạo thành 1 loại bột hỗn hợp, và bắn bột hỗn hợp ở nhiệt độ từ 1400 – 17000C. Phản ứng thành phần của bột trộn với nhau và tạo ra (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite , trong ấy 0

·1 cách thức theo đề nghị 1, trong ấy nồng độ của bột Y2O3 là 10 – 90 % mol so với số lượng tổng cộng của các bột (MnCr)O 4 spinel và bột Y2O3 trong hỗn hợp bột. 1 cách thức theo đề nghị 1, trong ấy tỉ lệ mol của Mn : Cr trong (MnCr)O 4 bột spinel là 0.11 – 9.

·(MnCr)O4 là 1 nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao và có điện trở suất cao và nhiệt độ cao hệ số kháng. Mặt khác, YCrO3 là 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở gần giống và có điện trở suất thấp và nhiệt độ thấp hệ số kháng. Do ấy, nhiệt độ cao, nhiệt điện trở có thể được cấp 1 điện trở suất mong muốn và thích hợp với nhiệt độ có hệ số kháng bằng cách chỉnh sửa thích hợp tỉ lệ pha trộn của (MnCr)O4 và YCrO3. Các nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao có 1 loạt các đặc tính nhiệt điện trở bình ổn.

·Ngoài ra, có 1 số vấn đề, như sau, trong các nguyên liệu nhiệt điện trở trước. tính thuận tiện của 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở biến thành có thể do hợp nhất phân tán (MnCr)O4 hạt và YCrO3 hạt trong nguyên liệu. Như đã nói đến ở trên, bởi vì cả 2 (MnCr)O4 có điện trở suất tốt hơn và nhiệt độ tốt hơn hệ số của sức đề kháng và YCrO3 có điện trở suất tồi tệ hơn và nhiệt độ tồi tệ hơn hệ số của điện trở được hợp nhất hỗn hợp và phân tán với nhau trong suốt các nguyên liệu nhiệt điện trở, điện trở suất và nhiệt độ hệ số kháng của nguyên liệu nhiệt điện trở là tương đồng trong các nguyên liệu nhiệt điện trở.

·Để đẩy nhanh phản ứng của (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite, nhiệt độ tốt nhất khoảng 1400 tới khoảng 17000C.

·Lúc nhiệt độ nung thấp hơn 14000C., lực kết hợp giữa chúng có thể là ko đủ. Lúc nhiệt độ nung ở trên là hơn 17000C., 1 sự phát triển thất thường của các hạt có thể được thực hiện trong công đoạn phản ứng.

·Hơn nữa, lúc tiến hành bắn, nó có thể sử dụng thêm phụ bắn như SiO 2 5 1650. CaO
và CaSiO3, ấy là chất lỏng ở tình trạng trong 1 khuôn khổ nhiệt độ khoảng 1500 0C Bằng cách sử dụng các firing auxiliaries, nó rất dễ dãi để kiểm soát nhiệt độ nung hoặc thiêu kết tới trong 1 khuôn khổ là 15000C tới 16000C. Hơn nữa, điều này khiến cho khối lượng nguyên liệu cách điện phải được nâng cao trong nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao, nhưng cho phép các trị giá điện trở được điều chỉnh nhẹ.

·Sau lúc nung, ấy là mong muốn để các nguyên liệu nhiệt điện trở tuổi nhiệt độ cao trong vòng từ khoảng 30 tới 50 giờ ở 1 khuôn khổ nhiệt độ mong muốn như là 1000 12000C. (MnCr)O4 là 1 hợp chất hóa học có cấu trúc tinh thể của các loại spinel, thí dụ, 1 công thức thành phần của Mn 1 Cr0.5 1 0.5 O4 hoặc Mn1Cr 0.5 + x 10.5 – O4 và các loại gần giống (nếu 0

·Cách thức sản xuất của các sáng chế ngày nay được miêu tả ở sau. Để có được 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở bao gồm (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite, phát minh ngày nay có thể sử dụng (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột như việc từ khi vật liệu thô. Bằng cách trộn và nung cả 2 loại bột, 1 số các nguyên tử Mn và Cr nguyên tử (Mn và Cr ion) trong spinel MnCr O4 đi lại vào gần Y2O3 và sau ấy phản ứng với Y2O3. Qua ấy, Y(CrMn)O3 Perovskite được tạo nên trong hỗn hợp được nung Giai đoạn này có thể tạo ra 1 lực kết hợp mạnh bạo giữa (Mn xCry)O4 spinel và Y (Cr.Mn) O 3 Perovskite nhưng ko nhìn thấy trong nghệ thuật trước. Điều này cho phép phân tán lực lượng kết hợp hợp nhất (MnxCr y)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite. Bởi vì các nguyên liệu nhiệt điện trở cao của sáng chế ngày nay là nhất quyết là 1 hỗn hợp tương đồng của cả 2 (Mn x.Cr y) O 4 spinel và Y (Cr.Mn) O 3 Perovskite, các nhiệt điện trở sử dụng nguyên liệu này có các thuộc tính nhiệt điện trở bình ổn.

·Như đã nêu ở trên, các sáng chế ngày nay phân phối nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao và cách thức sản hiện ra.Tốt hơn lúc nồng độ của Y 2 bột 3 O là trong khuôn khổ 10-90% mole đối với tổng lượng (Mn.Cr) O 4 spinel bột và Y 2 O 3 bột trong bột hỗn hợp. Hỗn hợp của( MnCr)O 4 bột spinel và Y2O3 trong khuôn khổ trên là bản lĩnh phân phối nguyên liệu nhiệt điện trở bình ổn. Lúc số lượng tăng thêm của bột Y2O3 là ít hơn 10 mole% và hơn 90% mole, các trị giá điện trở của nguyên liệu nhiệt điện trở trước và sau lúc bắn được chỉnh sửa đáng kể, và các nhiệt điện trở được làm từ 1 loại nguyên liệu tương tự chẳng thể được thực được sử dụng.

·Hơn nữa, lúc số lượng gia tăng của Y 2 O 3 là hơn 90 mol%, các tính chất kết dính của nguyên liệu nhiệt điện trở là phát triển thành tồi tệ, dẫn tới phản ứng giữa (Mn xCry)O4 spinel và Y(CrMn )O3 Perovskite là ko đủ. Hơn nữa, các thuộc tính nhiệt điện trở của (MnxCry)O4 spinel được tương tự là điện trở
suất là cao khoảng 240 (Ω  centimet) và nhiệt độ cao hệ số cản cao khoảng 12.500 (K) tại 7500C.

·Mặt khác, các của cải nhiệt điện trở của Y(CrMn)O 3 Perovskite tạo nên từ Y2O3 là tương tự nhưng là điện trở suất thấp, khoảng 0,9 (Ω  centimet) và 1 điện trở có hệ số nhiệt độ thấp khoảng 1500 (K) ở 750 ° C. Do ấy, nó có thể chỉnh sửa nguyên liệu nhiệt điện trở (như là nhận được bằng cách trộn tiếp theo bắn) bằng cách chỉnh sửa số lượng gia tăng của Y2O3.

·Hơn nữa, các thành phần được trộn lẫn trong 1 loạt các tỉ lệ pha trộn tương tự nhưng số tiền tài mỗi thành phần có trong 1 dãy rộng là 10 tới 90% mole.Kết quả là, có thể để có được 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở, các của cải nhiệt điện trở trong số ấy là tuyển lựa qua 1 loạt các resistivities và hệ số nhiệt độ của kháng chiến.

·Tốt hơn lúc tỉ lệ mol của Cr/Mn trong bột (MnCr)O4 spinel là thuộc khuôn khổ 0.11 – 9.

· Bằng cách sử dụng (MnCr)O4 spinel phục vụ điều kiện tỉ lệ mol trên, có thể để có được 1 kết quả spinel có 1 tinh thể biến dạng bé, khi mà vận tốc của phản ứng giữa (MnCr)O4 spinel và (CrMn)O3 Perovskite là tăng tốc, từ ấy bình ổn các đặc tính của nguyên liệu nhiệt điện trở là được.

·Lúc tỷ số mol của Cr/Mn bé hơn 1.1, có bản lĩnh là 1 tầm thường thất thường của mangan sẽ xảy ra. Mặt khác, lúc tỷ số mol của Cr / Mn là hơn 9, có bản lĩnh là 1 lực lượng kết hợp giữa các hạt là thấp do phản ứng ko đủ.

·Các sáng chế ngày nay cũng hướng tới 1 nhiệt điện trở nhiệt độ cao của 1 cấu trúc nhiều lớp bao gồm 1 bề mặt gốm có chứa alumina, 1 lớp nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao trên bề mặt gốm, và bao gồm 1 gốm trên lớp nhiệt điện trở, trong ấy các nguyên liệu nhiệt điện trở cho việc xây dựng bao gồm các lớp nhiệt điện trở (Mn xCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite và nhận được bằng cách trộn (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột và bắn hỗn hợp ở nhiệt độ 1400 tới 1700 0C. Lúc nhiệt độ nguyên liệu nhiệt điện trở cao được sản xuất theo cách thức trên, việc tách (MnxCr y)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite ko xảy ra trong nguyên liệu nhiệt điện trở. Qua ấy, có thể để chặn lại sự khuếch tán của (Mn x Cry)O4 spinel vào chất nền và trang trải các alumina chứa.

·Do, thermistors nhiệt độ cao của sáng chế ngày nay có thể phân phối các tính chất nhiệt điện trở bình ổn theo cách thức trên. Các sáng chế ngày nay cũng liên can tới 1 nhiệt điện trở nhiệt độ cao bao gồm 1 ống kim khí, trong ấy 1 nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao được lưu giữ, trong ấy các nguyên liệu nhiệt điện trở cho việc xây dựng bao gồm các lớp nhiệt điện trở (MnxCr y)O4 spinel và  (CrMn)O3 Perovskite và nhận được bằng cách trộn (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột và bắn hỗn hợp ở nhiệt độ 1400 tới 1700 0C, nồng độ của Y2O3 là trong khuôn khổ 10 – 90 % nốt ruồi đối với số lượng tổng cộng của các (MnCr)O4 bột spinel và Y2O3 trong bột bột hỗn hợp, Điều này liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao được sản xuất theo cách thức trên. Qua ấy, tách (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite ko xảy ra trong nguyên liệu nhiệt điện trở.

·Vì thế, các cách thức trên có thể phân phối các thermistors nhiệt độ cao có tính nhiệt điện trở bình ổn.

·Đối với những sáng chế ngày nay, nhiệt điện trở nhiệt độ cao có thể được gắn vào 1 ống kim khí. Trong trường hợp này, các nguyên liệu nhiệt điện trở là ngăn ko được trực tiếp xúc tiếp với oxy hóa giảm bầu ko khí hoặc ngọn lửa, nhưng nếu ko khiến cho nguyên liệu nhiệt điện trở được nhiệt xuống cấp.
Vì thế, các cách thức trên chi tiết cải thiện tuổi thọ của các phần tử nhiệt điện trở.

5. Phần mềm

5.1 Phần mềm của PTC

Dùng để bảo vệ động cơ điện lúc xảy ra sự cố ngắn mạch hay quá tải hoặc là điều khiển chừng độ nhiệt… Có thể được sử dụng để làm thiết bị giới hạn dòng giúp bảo vệ mạch điện, có thể thay thế cho cầu chì.Dòng đi qua trong thiết bị gây ra 1 lượng bé nhiệt điện trở. Nếu dòng đủ to để sinh ra nhiều nhiệt hơn so với nhiệt thiết bị mất ra môi trường bao quanh, thiết bị hot lên làm điện trở nâng cao, và vì thế sinh ra nhiều nhiệt hơn. Điều này tạo ra 1 hiệu ứng tự gia tăng dẫn tới điện trở tăng theo, giảm dòng và điện áp phân phối cho thiết bị.

PTC còn được sử dụng làm thời kế trong mạch cuộn khử từ cho phần nhiều các màn hình CRT và TV.

5.2 Phần mềm của NTC

·Lúc làm việc với dòng điện nhỏ, NTC được dùng làm thiết bị đo nhiệt độ

·Lúc làm việc với dòng điện to, NTC dùng để đo mức chất lỏng NTC có thể được dùng để làm thiết bị giới hạn dòng thâm nhập trong mạch phân phối điện. Những điện trở nhiệt này thường to hơn nhiều so với điện trở nhiệt loại dùng để đo lường, và được thiết kế riêng cho phần mềm này.

·NTC cũng thường được dùng trong các phần mềm về tự động. Tỉ dụ, chúng theo dõi nhiệt độ làm mát, hay nhiệt độ dầu bên trong động cơ và dữ liệu phân phối cho ECU, và gián tiếp tới bảng điều khiển.
NTC cũng có thể được dùng để theo dõi nhiệt độ của các lò ấp.

·NTC cũng thường được sử dụng trong các nhiệt biểu kỹ thuật số tiên tiến, và để theo dõi nhiệt độ của pin lúc đang sạc.

5.3 1 số hình ảnh

Cảm biến nhiệt điện trở 

Dây điện trở

 


Thông tin thêm

Nhiệt điện trở Thermistor
#Nhiệt #điện #trở #Thermistor
[rule_3_plain] #Nhiệt #điện #trở #Thermistor

Nhiệt điện trở Thermistor

1. Giới thiệu

1.1 Khái niệm

Thermistor (biến trở nhiệt độ), ở tình trạng rắn, là thiết bị điện để phát hiện sự chỉnh sửa nhiệt độ dựa trên điện trở nguyên liệu chỉnh sửa, nó được sử dụng trong nhiệt biểu, điện trở nhiệt, tính năng điều khiển dòng,…Điện trở nhiệt cũng là 1 điện trở mẫn cảm với nhiệt độ. Khi mà cặp nhiệt điện là đầu dò nhiệt độ cởi mở nhất và PRTD thì bình ổn nhất,từ ngữ tốt nhất diên tả các thermistor là độ mẫn cảm. Trong 3 loại chính của cảm biến, điện trở nhiệt có sự chỉnh sửa đối với nhiệt độ là to nhất.

1.2 Cấu tạo

Thermistor được cấu tạo từ hổn hợp các bột ocid. Các bột này được hòa trộn theo tỷ lệ và khối lượng nhất mực sau ấy được nén chặt và nung ở nhiệt độ cao. Và chừng độ dẫn điện của hổn hợp này sẽ chỉnh sửa lúc nhiệt độ chỉnh sửa.

Điện trở nhiệt khái quát được tạo bởi các nguyên liệu bán dẫn. Dù rằng các hệ số nhiệt độ là dương, nhưng mà điên trở nhiệt lại có hệ số nhiệt độ âm, tức là, điện trở của chúng giảm lúc nhiệt độ tăng. Lúc tính toán trái lại tương tự trên độ bách phân, các điện trở nhiệt có thể nhận mặt được sự chỉnh sửa nhiệt độ trong 1 phút nhưng RTD hay cặp nhiệt điện chẳng thể phát hiên được. Sự phản ứng tính mẫn cảm này không hề là hàm tuyến tính.Điện trở nhiệt là 1 thiết bị phi tuyến cộng với các thông số công đoạn là rất to. Do ấy,các điển trở nhiệt ko được tiêu chuẩn hóa so với các RTD và Mà cặp nhiệt điện đã được tiêu chuẩn hóa. Đường cong của 1 điện trở nhiệt biệt lập thì có thể được xấp xỉ qua phương trình Steinhart-Hart

1/T = A + B * lnR + C * (ln R)3

Trong ấy:

T: Nhiệt độ Kelvin

R: điện trở của điện trở nhiệt

A, B, C: Hằng số điều chỉnh đường cong

A, B và C được tìm thấy bằng cách chọn 3 điểm trên đường cong dữ liệu và hệ 3 phương trình 3 ẩn.

Lúc các điểm dữ liệu được tuyển lựa ko quá 100 0C trongphạmvi nhiệt độ của điện trở nhiệt,thì sẽ tạo ra đường cong thích hợp.

Việc tính toán sẽ mau lẹ hơn bằng 1 phương trình dễ dàng hơn:

T = B/(lnR – A) – C

Trong ấy A, B, C được tìm thây bằng việc tuyển lựa 3 tọa độ (R, T) và giải 3 phương trình đông thời. Phương trình này phải được vận dụng trong vòng nhiệt độ hẹp hơn để tiệm cận chinh xác của phương trình Steinhart_Hart.

Các sáng chế ngày nay liên can tới chất bán dẫn oxide cho thermistors để sử dụng như cảm biến chủ quản trong 1 khuôn khổ nhiệt độ 200 – 5000C, 1 hiện thân trong ấy bao gồm 5 loại nguyên tố kim khí 60 – 98.5% của nguyên tử Mn, 0.1 – 5 % nguyên tử của Ni , 0.3 – 5 % của nguyên tử Cr, 0.2 – 5 % của nguyên tử Y và 0.5 – 28% nguyên tử của Zr, các chất bán dẫn oxide cho các nhiệt điện trở có 1 tác dụng xuất sắc đặc thù như bộ cảm biến nhiệt độ để sử dụng trong khuôn khổ nhiệt độ trung binh và cao; ấy là, đưa ra như 1 sự chỉnh sửa điện trở bé với thời kì như trong ± 5% ở nhiệt độ từ 200 – 5000C, nó thích thống nhất cho các phần mềm đo nhiệt độ nhưng độ tin tưởng cao là thiết yếu ở nhiệt độ cao. Nhiệt điện trở chỉ tuyến tính trong vòng nhiệt độ nhất mực 50 – 150D.C bởi vậy người ta ít dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt. Chỉ sử dụng trong các mục tiêu bảo vệ, ngắt nhiệt, các bác nhà ta thường gọi là Tẹt – mít. Cái Block lạnh nào cũng có 1 vài bộ gắn chặt vào cuộn dây động cơ.

  

  

2. Phân loại

Nhiệt điện trở có thể chia thành 2 loại: PTC và NTC
Sự phân loại dựa trên dấu của hệ số k trong công thức:

Trong ấy:

∆R: Khoảng biến thiên điện trở

∆T: Khoảng biến thiên nhiệt độ

k: Hệ số nhiệt

Nếu k dương: điện trở tăng lúc nhiệt độ tăng: PTC (positive temperature coefficient)

Nếu k âm: điện trở giảm lúc tăng nhiệt độ: NTC (negative temperature coefficient)

Thường dùng là loại NTC.

2.1 Nhiệt điện trở PTC

Là điện trở có hệ số nhiệt dương, có thực chất là 1 điện trở bán dẫn có điện trở tăng lúc nhiệt độ tăng. Ở nhiệt độ bé hơn 110 0C điện trở của nó bé cỡ trăm Ω và chuyển đổi ko đáng kể. Lúc nhiệt độ vượt quá 110 0C thì điện trở của nó tăng đến hàng nghìn mêga Ω.

Trên thị phần, nhiệt điện trở PTC thường có loại chính:
Điện trở silic nhạy nhiệt “Silistor”:

Thiết bị này trình bày 1 hệ số nhiệt dương khá hợp nhất khoảng + 0.77% hầu như suốt khuôn khổ hoạt động của chúng, nhưng mà nó còn trình bày 1 vùng hệ số nhiệt âm lúc nhiệt độ vượt quá 150°C.

Thường được dùng để thăng bằng nhiệt độ của các thiết bị bán dẫn Silic trong vòng nhiệt độ từ – 60°C tới +150°C.

PTC biến đổi:

Các thiết bị này làm từ nguyên liệu ceramic đa tinh thể thường có điện trở cao nhưngcó tính bán dẫn lúc thêm vào tạp chất.

Thường được sản xuất từ Bari, chì và Titan với các phụ gia như Mangan, Silic, Tan tan và Ytri.Có đặc tính là điện trở nhiệt (có hệ số nhiệt âm rất bé) cho tới lúc thiết bị đạt tới nhiệt độ giới hạn, được gọi là nhiệt độ Curie – nhiệt độ biến đổi hay chuyển tiếp. Vượt qua nhiệt độ giới hạn này, hệ số nhiệt đẩy mạnh lên hệ số nhiệt dương trong điện trở

  

2.2 Nhiệt điện trở NTC

Là điện trở có hệ số nhiệt âm, có thực chất là các điện trở bán dẫn có điện trở giảm lúc nhiệt độ tăng. Điện trở của NTC giảm mạnh lúc nhiệt độ tăng thêm. Từ 0 0C tới 1500C điện trở của NTC giảm đi 100 lần.

Các nhiệt điện trở NTC thường làm từ các oxit kim khí, thông dụng nhất là các oxti của mangan, niken, coban, sắt, đồng và titan. Các nhiệt điện trở NTC thương mai được sản xuất dựa trên cơ sở kỹ thuật ceramic cho tới hiện nay. Hỗn hợp của 2 hay nhiều oxit kim khí dạng bột được trộn với các chất kết dính phù hợp, tất cả được tạo hình, sấy khô và nung ở nhiệt độ cao. Bằng cách chỉnh sửa các loại oxit được sử dụng, tỉ lệ hơi hơi của chúng, môi trường nung và nhiệt độ nung thì có thể đạt được điện trở suất và hệ số nhiệt mong muốn.

Nhiệt điện trở NTC thương nghiệp có thể được chia thành 2 nhóm chính, lệ thuộc vào cách thức các điện cực được gắn vào xương gốm. Mỗi nhóm có thể lại được phân bé thành các loại không giống nhau, trong ấy, mỗi loại đặc thù cho kỹ thuật tạo hình, gia công hay lắp ráp.

Loại 1: Dạng hạt: Các nhiệt điện trở dạng này có dây dẫn là hợp kim platin được kết khối trực tiếp trong xương ceramic. Loại nhiệt điện trở này được phân bé thành các loại sau:

Bare Beads (Hạt trần)

Glass Coated Beads (Hạt được bọc thuỷ tinh)

Ruggedized Beads (Hạt chịu được va chạm)Miniature Glass Probes (Đầu dò thuỷ tinh cỡ bé)

Glass Probes (đầu dò thuỷ tinh)

Glass Rods (Đũa thuỷ tinh)

Bead – in – Glass Enclosures (hạt bọc trong thuỷ tinh)

Loại 2: Có chỗ xúc tiếp bề mặt bị kim khí hoá.

Disks (Đĩa)

Chips (Mảnh, tấm)

Surface Mounts

Flakes (Tấm phiến)

Rods (Đũa)

Washes (Tấm lót, vòng đệm)

  

3. Thuộc tính

2 thuộc tính đặc trưng quan trọng đối với điện trở nhiệt ấy là: Nhiệt và điện

3.1 Nhiệt điện trở PTC

3.1.1 Tính chất nhiệt:

Quyết định bởi 3 tham số chính

Nhiệt dung

Là lượng nhiệt thiết yếu cần phân phối để điện trở nhiệt nâng cao 1 0C

Hằng số hấp thu/tiêu tan

Chỉnh sửa hệ số cường độ áp vào điện trở nhiệt dẫn đến chỉnh sửa nhiệt độ vì công đoạn tự gia nhiệt. Các nhân tố tác động tới hằng số hấp thu/tiêu tan có thể bao gồm: nguyên liệu làm dây dẫn, cách thức lắp ráp, nhiệt độ môi trường, bí quyết dẫn nhiệt hay đối lưu giữa các thiết bị và môi trường bao quanh, thậm chí cả hình trạng thiết bị của nó.

Hằng số nhiệt thời kì

Lượng thời kì thiết yếu để điện trở nhiệt chỉnh sửa trên 60% của phần chênh lệch giữa nhiệt độ bên trong (tự gia nhiệt) và nhiệt độ bao quanh sau lúc ngắt điện. Hằng số này cũng chịu tác động bởi các nhân tố môi trường như hằng số hấp thu. Các cuộc nghiên cứu về thuộc tính nhiệt của điện trở nhiệt PTC đều dựa trên kết cấu thiết bên bị giản.

  

3.1.2 Tính chất điện

Các tính chất về điện như sau:

Cường độ dòng điện – thời kì

Bất kỳ sự chỉnh sửa nào về lượng điện năng áp vào cho PTC sẽ gây ra 1 sự chỉnh sửa nhiệt độ của nó. Thời kì nhưng nó cần cho thiết bị tăng hay bớt nhiệt là 1 nhân tố quan trọng trong các phần mềm liên can tới điều chỉnh sự hot chảy, thời kì trễ, động cơ khởi động và sự khử từ.

Điện trở – nhiệt độ

Dù rằng điện trở nhiệt PTC có thể sử dụng để do nhiệt độ và phần mềm điều khiển cơ chế điện Zero, nhưng mà chúng thường ko được vận hành theo cách ấy. Dữ liệu thường ko được thể hiện ở dạng bảng điện trở – nhiệt độ hay các phương trình nội suy. Ngoài ra, có 1 số giới hạn đặc tính nhiệt điện trở quan trọng yêu cầu sự hiểu biết của các đơn vị thiết kế hay người sử dụng thiết bị.

Điện và điện trở cực tiểu

Các điện trở điện Zero của điện trở PTC thường được quy định ở nhiệt độ tiêu chuẩn (thường là ở 250C)

Điện trở cực tiểu: Điện trở cực tiểu của thiét bị PTC là giá trì thấp nhất của đường cong Điện trở – nhiệt nhưng điện trở có thể đạt được. Đây là điểm ngay dưới nhiệt độ chuyển tiếp, nơi độ đốc của đường đặc tính chạm vào mốc zero lúc thiết bị chỉnh sửa từ hệ số nhiệt âm bé lên trị giá nhiệt dương to.

Hệ số nhiệt

Độ dốc của sự chỉnh sửa đường cong đặc tính điện trở – nhiệt từ 1 trị giá âm bé ở dưới nhiệt độ chuyển tiếp sang 1 trị giá dương trên nhiệt độ chuyển tiếp. Trị giá dương cực đại của hệ số nhiệt điên trở xảy ra trong khoảng vài độ trên điểm chuyển tiếp.

Lúc thiết bị phát triển thành hot hơn, sự chỉnh sửa trị giá dương của hệ số nhiệt khởi đầu giảm dần, rốt cuộc quay về hệ số âm. Ngoài ra, điều này thường xảy ra ở nhiệt độ rất cao, vượt ra ngoài khuôn khổ hoạt động tầm thường đối với các thiết bị được thiết kế.

Nhiệt độ chuyển tiếp

Nhiệt độ chuyển tiếp là điểm nhưng tại ấy đặc tính nhiệt điện trở khởi đầu đẩy mạnh. Nhiệt độ này ứng với điểm Curie của nguyên liệu, ngoài ra, rất khó để xách định xác thực nhiệt độ ấy. Các nhà cung cấp PTC xác định nhiệt độ này là điểm nhưng có 1 tỷ lệ dự định còn đó giữa điện trở cực tiểu (hay điện trở điện zero ở 25 0C) và điện trở ở nhiệt độ chuyển tiếp. Tỉ dụ, nhiệt biểu xác định được điểm nhưng tại ấy điện trở gấp 2 lần trị giá cực tiểu. 1 số nhà cung cấp khác có thể đưa ra 1 con số gấp 10 lần trị giá cực tiểu ấy.

Sự lệ thuộc vào điện áp

Sự lệ thuộc vào điện áp của điện trở nhiệt PTC được ân cần nhiều trong các cuộc nghiên cứu, trao đổi. Hình dưới cho thấy đối với 1 PTC duy trì ở 1 nhiệt độ ko đổi, điện trở giảm lúc điện áp tăng. Vì thế, bất kỳ sự đo lường đặc tính nhiệt – điện trở nào cũng phải xác định điệp áp đặt vào trong công đoạn rà soát để việc thí nghiệm có ý nghĩa.

Hình: Sự lệ thuộc vào điện áp

Đặc tính Volt – Ampe

Đường cong Volt – Ampe xác định mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp ở bất kỳ điểm nào của tình trạng thăng bằng nhiệt. Rõ rang từ hình dưới cho thấy nhiệt độ và điện trở của PTC bị tác động bởi sự hấp thụ/tiêu tan điện (sự tự gia nhiệt) và môi trường bao quanh. Bất kỳ nhân tố nào chỉnh sửa hằng số hấp thụ cũng chỉnh sửa hình trạng đường cong Volt – Ampe.

Các đặc tính dòng – áp đối với phần nhiều điện trở nhiệt PTC thường ko được vẽ từ dữ liệu xác thực. Thay vào ấy, nhà cung cấp phân phối 1 dữ liệu hay tham số kỹ thuật quan trọng nào ấy cho phép các đơn vị thiết kế hay người sử dụng có thể thông minh ra gương mẫu lý tưởng cho thiết bị. Điều này giúp dễ dàng hoá công đoạn thiết kế, và thích hợp với phần nhiều các phần mềm liên can tới điện trở nhiệt PTC tự gia nhiệt.

Các gương mẫu lý tưởng của 1 điện trở nhiệt PTC được xem là cần có các điều kiện như sau:

Điện trở của thiết bị là thăng bằng với điện trở cực tiểu tại tất cả các nhiệt độ dưới nhiệt độ chuyển tiếp

Điện trở của thiết bị là cực kỳ ở tất cả các nhiệt độ trên nhiệt độ chuyển tiếp

Hằng số hấp thu/tiêu tan ko chỉnh sửa trong vòng nhiệt độ ân cần.

Sự lệ thuộc điện áp của thiết bị được bỏ dở.

Gần giống như các thiết bị NTC, đặc tính dòng – áp ở tình trạng bình ổn của thiết bị PTC có thể bị tác động bởi những chỉnh sửa của môi trường bao quanh, bức xạ, hệ số hấp thu/tiêu tan và các tham số điện trong mạch.

  

3.2 Nhiệt điện trở NTC

Gần giống PTC, NTC cũng có những thuộc tính quan trọng về nhiệt và điện.

3.2.1 Tính chất nhiệt

Lúc 1 điện trở nhiệt NTC được kết nối trong 1 mạch điện,dòng điện hấp thu/tiêután lúc nhiệt và nhiệt độ thiết bị điện trở nhiệt nâng cao trên nhiệt độ môi trường xungquanh.

Khoảng năng lượng được phân phối phải bằng khoảng năng lượng bị mất đicộng với khoảng năng lượng được hấp thu (bản lĩnh lưu trữ năng lượng của thiết bị).

Khoảng năng lượng nhiệt được phân phối cho điện trở nhiệt trong 1 mạch điện bằngvới lượng năng lượng hấp thu/tiêu tan trong các điện trở nhiệt.

Khoảng năng lượng nhiệt bị mất từ điện trở nhiệt tới môi trường bao quanh là tỉ lệthuận với sự tăng thêm nhiệt độ trong điện trở nhiệt ấy.

Trong ấy: δ: hằng số hấp thu/tiêu tan. Hằng số này không hề là 1 hằng đúng nghĩa và được đo trong điều kiện thăng bằng.

Khoảng năng lượng nhiệt được hấp thu bởi điện trở nhiệt làm tăng 1 lượng chi tiết về nhiệt, Trong ấy:

s: nhiệt riêng

m: khối lượng của điện trở nhiệt

c: nhiệt dung, lệ thuộc vào nguyên liệu và cấu tạo điện trở nhiệt

Vì thế, phương trình truyền nhiệt cho 1 điện trở nhiệt NTC tại thời khắc bất kì sau khidòng điện được áp vào mạch được trình bày như sau:

Rà soát tình trạng điện trở nhiệt trong điều kiện bình ổn và tạm bợ. Các phép giải của phương trình (5) lúc dòng điện ko đổi là:

Phương trình (6) cho thấy rằng lúc 1 lượng điện đáng kể hấp thu/tiêu tan trong 1 điện trở nhiệt, nhiệt độ của nó sẽ nâng cao trên nhiệt độ môi trường như 1 hàm thời kì. Các điều kiện tạm bợ ở cơ chế “mở”, và tất cả các phần mềm đều dựa trên đặc tính dòng – thời kì vốn lệ thuộc vào phương trình (6)

1 điều kiện của tình trạng thăng bằng đạt được lúc dT/dt = 0 trong phương trình (5) hoặc lúc t >> C/d trong phương trình (6). Trong điều kiện ở tình trạng bình ổn, khoảng nhiệt bị mất bằng với lượng điện phân phối cho điện trở nhiệt. Do ấy:

δ(T – TA) = δ∆T = P = ET * IT (7)

Trong ấy:

ET: Tình trạng bình ổn hay tình trạng tĩnh của điện áp điệnt rở nhiệt

IT: dòng ở tình trạng bình ổn

Đặc tính volt – ampe được định ra từ phương trình (7). Lúc dòng điện giảm trong điện trở nhiệt tới 1 lượng nhiệt tự gia nhiệt được xem là ko đáng kể thì phương trình truyền nhiệt có thể được viết lại như sau:

Tương tự cho tới hiện tại, tất cả các cuộc trao đổi về các tính chất của điện trở nhiệt NTC đều dựa trên cấu trúc thiết bên bị giản với 1 thời kì độc nhất vô nhị ko chỉnh sửa.

3.2.2 Tính chất điện

Gồm 3 đặc tính quan trọng:

Dòng – thời kì

Trong vài phân tách về thuộc tính nhiệt của NTC, người ta quan sát thấy rằng sự tự gianhiệt của điện trở nhiệt là 1 hàm về thời kì.1 điều kiện nhất thời còn đó trong mạch điện trở nhiệt từ thời điêm nhưng tại ấy, lần đầu
tiên điện được áp vào từ 1 nguồi Thevenin (t = 0), cho đến thời khắc đạt tình trạng cânbằng (t >> τ). Nhìn chung, sự kích thích được coi là 1 hàm công đoạn trong điện áp phê duyệt 1 nguồn tương đương Thevenin.

Trong suốt thời kì này, dòng sẽ tăng từ 1 trị giá ban sơ tới 1 trị giá rốt cuộc và sự chỉnh sửa dòng này là 1 hàm thời kì được gọi là đặc tính “Dòng – Thời kì”. Đặc tính này ko dễ dàng là 1 mối quan hệ theo cấp số mũ. Khoảng chỉnh sửa dòng ban sơ sẽ thấp vì điện trở của điện trở nhiệt cao và điện trở nguồn thêm vào. Ki thiết bị từ khi gia niệt, điện trở sẽ giảm mau chóng và khoảng chỉnh sửa chỉnh sửa dòng sẽ nâng cao. , lúc thiết bị đạt tới tình trạng thăng bằng, khoảng chỉnh sửa dòng sẽ giảm lúc dòng chạm tới trị giá rốt cuộc.

Các nhân tố tác động tới đặc tính dòng – thời kì là nhiệt dung của thiết bị (c), hằngsố hấp thu/tiêu tan của thiết bị (d), nguồn điện áp, nguồn điện trở và điện trở của thiết bịở nhiệt độ môi trường. Trị giá ban sơ và ngày nay của dòng và thời kì thiết yếu để đạt được trị giá dòng rốt cuộc có thể được chỉnh sửa lúc thăng bằng bằng cách thiết kế mạch phù hợp.

Đặc tính dòng – thời kì được sử dụng trong các phần mềm: trì hoãn thời kì, ngăn cản sự tăng vọt của dòng hay điện áp, bảo vệ dây tóc, bảo vệ sự quá tải và chuyển mạch liên tục.

Dòng – điện áp

1 lúc điện trở nhiệt tự gia nhiệt đạt tới tình trạng thăng bằng, vận tốc mất nhiệt của thiếtbị sẽ cân băng với điện được phân phối. Nó được trình bày bằng toán học dưới dạng phương trình:

δ(T – TA) = δ∆T = P = ET * IT

Nếu hằng số hấp thu/tiêu tan chỉnh sửa ko đáng kể trong môi trường xác định và tậphợp các điều kiện, và hiện ra đặc tính nhiệt – điện trở, phương trình trên có thể đượcgiải quyết cho đặc tính dòng – điện áp bình ổn. Đặc tính này có thể được vẽ tên toạ độ hàm log – log nơi các đường điện trở ko đổi có độ dốc +1 và các đường dòng điện có độ dốc -1 (như trong hình 5). Đối với 1 số phần mềm, nó thuận lợi hơn để vẽ đặc
tính dòng – điệp áp trên toạ độ tuyến tính (như hình 6).

Lúc lượng điện hấp thu/tiêu tan trong điện trở nhiệt ko đáng kể, đặc tính dòng – điện áp sẽ tiếp tuyến với 1 đường điện trở ko đổi bằng với điện trở dòng zero của thiết bị ở nhiệt độ môi trường quy định.
Có nhiều phần mềm dựa trên đặc tính dòng – điện áp tĩnh này. Những phần mềm này có thể được phân loại lại theo kiểu kích thích được sử dụng đế chỉnh sửa đặc tính dòng – điện áp.

Điện trở – nhiệt độ

Có nhiều phần mềm dựa trên đặc tính điện trở – nhiệt độ và cúng có thể được chia thành các nhóm chung của nhiệt biểu điện trở, sự điều khiển nhiệt độ hay hiệu chỉnh nhiệt độ. Trong các cuộc trao đổi trước đây về đặc tính dòng – thời kì và dòng – điện táp, các thiết bị được rà soát về việc vận hành ở cơ chế tự gia nhiệt (gia nhiệt lên trên nhiệt độ môi trường bằng dòng điện bị hấp thu/tiêu tan trong điện trở nhiệt). Đối với phần nhiều các phần mềm dựa trên đặc tính điện trở – nhiệt độ, tính năng tự gia nhiệt là ko mong muốn và 1 thí điểm làm việc với 1 dòng điện gần zero.

  

4. Cách thức xản xuất

Các sáng chế ngày nay liên can 1 cách thức sản xuất nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệtđộ cao có thuộc tính nhiệt điện trở bình ổn và 1 nhiệt điện trở nhiệt độ cao. Theo cách thức này, các nguyên liệu điện trở nhiệt nhận được bằng cách trộn bột (MnCr)O 4 spinel và bột Y2O3 và bắn bột trộn ở nhiệt độ từ 1400 – 17000C, để phục vụ các thành phần của hỗn hợp phản ứng với nhau. 1 cách thức sản xuất nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao, bao gồm các bước:

·Trộn bột (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 để tạo thành 1 loại bột hỗn hợp, và bắn bột hỗn hợp ở nhiệt độ từ 1400 – 17000C. Phản ứng thành phần của bột trộn với nhau và tạo ra (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite , trong ấy 0

·1 cách thức theo đề nghị 1, trong ấy nồng độ của bột Y2O3 là 10 – 90 % mol so với số lượng tổng cộng của các bột (MnCr)O 4 spinel và bột Y2O3 trong hỗn hợp bột. 1 cách thức theo đề nghị 1, trong ấy tỉ lệ mol của Mn : Cr trong (MnCr)O 4 bột spinel là 0.11 – 9.

·(MnCr)O4 là 1 nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao và có điện trở suất cao và nhiệt độ cao hệ số kháng. Mặt khác, YCrO3 là 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở gần giống và có điện trở suất thấp và nhiệt độ thấp hệ số kháng. Do ấy, nhiệt độ cao, nhiệt điện trở có thể được cấp 1 điện trở suất mong muốn và thích hợp với nhiệt độ có hệ số kháng bằng cách chỉnh sửa thích hợp tỉ lệ pha trộn của (MnCr)O4 và YCrO3. Các nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao có 1 loạt các đặc tính nhiệt điện trở bình ổn.

·Ngoài ra, có 1 số vấn đề, như sau, trong các nguyên liệu nhiệt điện trở trước. tính thuận tiện của 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở biến thành có thể do hợp nhất phân tán (MnCr)O4 hạt và YCrO3 hạt trong nguyên liệu. Như đã nói đến ở trên, bởi vì cả 2 (MnCr)O4 có điện trở suất tốt hơn và nhiệt độ tốt hơn hệ số của sức đề kháng và YCrO3 có điện trở suất tồi tệ hơn và nhiệt độ tồi tệ hơn hệ số của điện trở được hợp nhất hỗn hợp và phân tán với nhau trong suốt các nguyên liệu nhiệt điện trở, điện trở suất và nhiệt độ hệ số kháng của nguyên liệu nhiệt điện trở là tương đồng trong các nguyên liệu nhiệt điện trở.

·Để đẩy nhanh phản ứng của (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite, nhiệt độ tốt nhất khoảng 1400 tới khoảng 17000C.

·Lúc nhiệt độ nung thấp hơn 14000C., lực kết hợp giữa chúng có thể là ko đủ. Lúc nhiệt độ nung ở trên là hơn 17000C., 1 sự phát triển thất thường của các hạt có thể được thực hiện trong công đoạn phản ứng.

·Hơn nữa, lúc tiến hành bắn, nó có thể sử dụng thêm phụ bắn như SiO 2 5 1650. CaO
và CaSiO3, ấy là chất lỏng ở tình trạng trong 1 khuôn khổ nhiệt độ khoảng 1500 0C Bằng cách sử dụng các firing auxiliaries, nó rất dễ dãi để kiểm soát nhiệt độ nung hoặc thiêu kết tới trong 1 khuôn khổ là 15000C tới 16000C. Hơn nữa, điều này khiến cho khối lượng nguyên liệu cách điện phải được nâng cao trong nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao, nhưng cho phép các trị giá điện trở được điều chỉnh nhẹ.

·Sau lúc nung, ấy là mong muốn để các nguyên liệu nhiệt điện trở tuổi nhiệt độ cao trong vòng từ khoảng 30 tới 50 giờ ở 1 khuôn khổ nhiệt độ mong muốn như là 1000 12000C. (MnCr)O4 là 1 hợp chất hóa học có cấu trúc tinh thể của các loại spinel, thí dụ, 1 công thức thành phần của Mn 1 Cr0.5 1 0.5 O4 hoặc Mn1Cr 0.5 + x 10.5 – O4 và các loại gần giống (nếu 0

·Cách thức sản xuất của các sáng chế ngày nay được miêu tả ở sau. Để có được 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở bao gồm (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite, phát minh ngày nay có thể sử dụng (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột như việc từ khi vật liệu thô. Bằng cách trộn và nung cả 2 loại bột, 1 số các nguyên tử Mn và Cr nguyên tử (Mn và Cr ion) trong spinel MnCr O4 đi lại vào gần Y2O3 và sau ấy phản ứng với Y2O3. Qua ấy, Y(CrMn)O3 Perovskite được tạo nên trong hỗn hợp được nung Giai đoạn này có thể tạo ra 1 lực kết hợp mạnh bạo giữa (Mn xCry)O4 spinel và Y (Cr.Mn) O 3 Perovskite nhưng ko nhìn thấy trong nghệ thuật trước. Điều này cho phép phân tán lực lượng kết hợp hợp nhất (MnxCr y)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite. Bởi vì các nguyên liệu nhiệt điện trở cao của sáng chế ngày nay là nhất quyết là 1 hỗn hợp tương đồng của cả 2 (Mn x.Cr y) O 4 spinel và Y (Cr.Mn) O 3 Perovskite, các nhiệt điện trở sử dụng nguyên liệu này có các thuộc tính nhiệt điện trở bình ổn.

·Như đã nêu ở trên, các sáng chế ngày nay phân phối nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao và cách thức sản hiện ra.Tốt hơn lúc nồng độ của Y 2 bột 3 O là trong khuôn khổ 10-90% mole đối với tổng lượng (Mn.Cr) O 4 spinel bột và Y 2 O 3 bột trong bột hỗn hợp. Hỗn hợp của( MnCr)O 4 bột spinel và Y2O3 trong khuôn khổ trên là bản lĩnh phân phối nguyên liệu nhiệt điện trở bình ổn. Lúc số lượng tăng thêm của bột Y2O3 là ít hơn 10 mole% và hơn 90% mole, các trị giá điện trở của nguyên liệu nhiệt điện trở trước và sau lúc bắn được chỉnh sửa đáng kể, và các nhiệt điện trở được làm từ 1 loại nguyên liệu tương tự chẳng thể được thực được sử dụng.

·Hơn nữa, lúc số lượng gia tăng của Y 2 O 3 là hơn 90 mol%, các tính chất kết dính của nguyên liệu nhiệt điện trở là phát triển thành tồi tệ, dẫn tới phản ứng giữa (Mn xCry)O4 spinel và Y(CrMn )O3 Perovskite là ko đủ. Hơn nữa, các thuộc tính nhiệt điện trở của (MnxCry)O4 spinel được tương tự là điện trở
suất là cao khoảng 240 (Ω  centimet) và nhiệt độ cao hệ số cản cao khoảng 12.500 (K) tại 7500C.

·Mặt khác, các của cải nhiệt điện trở của Y(CrMn)O 3 Perovskite tạo nên từ Y2O3 là tương tự nhưng là điện trở suất thấp, khoảng 0,9 (Ω  centimet) và 1 điện trở có hệ số nhiệt độ thấp khoảng 1500 (K) ở 750 ° C. Do ấy, nó có thể chỉnh sửa nguyên liệu nhiệt điện trở (như là nhận được bằng cách trộn tiếp theo bắn) bằng cách chỉnh sửa số lượng gia tăng của Y2O3.

·Hơn nữa, các thành phần được trộn lẫn trong 1 loạt các tỉ lệ pha trộn tương tự nhưng số tiền tài mỗi thành phần có trong 1 dãy rộng là 10 tới 90% mole.Kết quả là, có thể để có được 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở, các của cải nhiệt điện trở trong số ấy là tuyển lựa qua 1 loạt các resistivities và hệ số nhiệt độ của kháng chiến.

·Tốt hơn lúc tỉ lệ mol của Cr/Mn trong bột (MnCr)O4 spinel là thuộc khuôn khổ 0.11 – 9.

· Bằng cách sử dụng (MnCr)O4 spinel phục vụ điều kiện tỉ lệ mol trên, có thể để có được 1 kết quả spinel có 1 tinh thể biến dạng bé, khi mà vận tốc của phản ứng giữa (MnCr)O4 spinel và (CrMn)O3 Perovskite là tăng tốc, từ ấy bình ổn các đặc tính của nguyên liệu nhiệt điện trở là được.

·Lúc tỷ số mol của Cr/Mn bé hơn 1.1, có bản lĩnh là 1 tầm thường thất thường của mangan sẽ xảy ra. Mặt khác, lúc tỷ số mol của Cr / Mn là hơn 9, có bản lĩnh là 1 lực lượng kết hợp giữa các hạt là thấp do phản ứng ko đủ.

·Các sáng chế ngày nay cũng hướng tới 1 nhiệt điện trở nhiệt độ cao của 1 cấu trúc nhiều lớp bao gồm 1 bề mặt gốm có chứa alumina, 1 lớp nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao trên bề mặt gốm, và bao gồm 1 gốm trên lớp nhiệt điện trở, trong ấy các nguyên liệu nhiệt điện trở cho việc xây dựng bao gồm các lớp nhiệt điện trở (Mn xCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite và nhận được bằng cách trộn (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột và bắn hỗn hợp ở nhiệt độ 1400 tới 1700 0C. Lúc nhiệt độ nguyên liệu nhiệt điện trở cao được sản xuất theo cách thức trên, việc tách (MnxCr y)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite ko xảy ra trong nguyên liệu nhiệt điện trở. Qua ấy, có thể để chặn lại sự khuếch tán của (Mn x Cry)O4 spinel vào chất nền và trang trải các alumina chứa.

·Do, thermistors nhiệt độ cao của sáng chế ngày nay có thể phân phối các tính chất nhiệt điện trở bình ổn theo cách thức trên. Các sáng chế ngày nay cũng liên can tới 1 nhiệt điện trở nhiệt độ cao bao gồm 1 ống kim khí, trong ấy 1 nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao được lưu giữ, trong ấy các nguyên liệu nhiệt điện trở cho việc xây dựng bao gồm các lớp nhiệt điện trở (MnxCr y)O4 spinel và  (CrMn)O3 Perovskite và nhận được bằng cách trộn (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột và bắn hỗn hợp ở nhiệt độ 1400 tới 1700 0C, nồng độ của Y2O3 là trong khuôn khổ 10 – 90 % nốt ruồi đối với số lượng tổng cộng của các (MnCr)O4 bột spinel và Y2O3 trong bột bột hỗn hợp, Điều này liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao được sản xuất theo cách thức trên. Qua ấy, tách (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite ko xảy ra trong nguyên liệu nhiệt điện trở.

·Vì thế, các cách thức trên có thể phân phối các thermistors nhiệt độ cao có tính nhiệt điện trở bình ổn.

·Đối với những sáng chế ngày nay, nhiệt điện trở nhiệt độ cao có thể được gắn vào 1 ống kim khí. Trong trường hợp này, các nguyên liệu nhiệt điện trở là ngăn ko được trực tiếp xúc tiếp với oxy hóa giảm bầu ko khí hoặc ngọn lửa, nhưng nếu ko khiến cho nguyên liệu nhiệt điện trở được nhiệt xuống cấp.
Vì thế, các cách thức trên chi tiết cải thiện tuổi thọ của các phần tử nhiệt điện trở.

5. Phần mềm

5.1 Phần mềm của PTC

Dùng để bảo vệ động cơ điện lúc xảy ra sự cố ngắn mạch hay quá tải hoặc là điều khiển chừng độ nhiệt… Có thể được sử dụng để làm thiết bị giới hạn dòng giúp bảo vệ mạch điện, có thể thay thế cho cầu chì.Dòng đi qua trong thiết bị gây ra 1 lượng bé nhiệt điện trở. Nếu dòng đủ to để sinh ra nhiều nhiệt hơn so với nhiệt thiết bị mất ra môi trường bao quanh, thiết bị hot lên làm điện trở nâng cao, và vì thế sinh ra nhiều nhiệt hơn. Điều này tạo ra 1 hiệu ứng tự gia tăng dẫn tới điện trở tăng theo, giảm dòng và điện áp phân phối cho thiết bị.

PTC còn được sử dụng làm thời kế trong mạch cuộn khử từ cho phần nhiều các màn hình CRT và TV.

5.2 Phần mềm của NTC

·Lúc làm việc với dòng điện nhỏ, NTC được dùng làm thiết bị đo nhiệt độ

·Lúc làm việc với dòng điện to, NTC dùng để đo mức chất lỏng NTC có thể được dùng để làm thiết bị giới hạn dòng thâm nhập trong mạch phân phối điện. Những điện trở nhiệt này thường to hơn nhiều so với điện trở nhiệt loại dùng để đo lường, và được thiết kế riêng cho phần mềm này.

·NTC cũng thường được dùng trong các phần mềm về tự động. Tỉ dụ, chúng theo dõi nhiệt độ làm mát, hay nhiệt độ dầu bên trong động cơ và dữ liệu phân phối cho ECU, và gián tiếp tới bảng điều khiển.
NTC cũng có thể được dùng để theo dõi nhiệt độ của các lò ấp.

·NTC cũng thường được sử dụng trong các nhiệt biểu kỹ thuật số tiên tiến, và để theo dõi nhiệt độ của pin lúc đang sạc.

5.3 1 số hình ảnh

Cảm biến nhiệt điện trở 

Dây điện trở

 
#Nhiệt #điện #trở #Thermistor
[rule_2_plain] #Nhiệt #điện #trở #Thermistor
[rule_2_plain] #Nhiệt #điện #trở #Thermistor
[rule_3_plain]

#Nhiệt #điện #trở #Thermistor

Nhiệt điện trở Thermistor

1. Giới thiệu

1.1 Khái niệm

Thermistor (biến trở nhiệt độ), ở tình trạng rắn, là thiết bị điện để phát hiện sự chỉnh sửa nhiệt độ dựa trên điện trở nguyên liệu chỉnh sửa, nó được sử dụng trong nhiệt biểu, điện trở nhiệt, tính năng điều khiển dòng,…Điện trở nhiệt cũng là 1 điện trở mẫn cảm với nhiệt độ. Khi mà cặp nhiệt điện là đầu dò nhiệt độ cởi mở nhất và PRTD thì bình ổn nhất,từ ngữ tốt nhất diên tả các thermistor là độ mẫn cảm. Trong 3 loại chính của cảm biến, điện trở nhiệt có sự chỉnh sửa đối với nhiệt độ là to nhất.

1.2 Cấu tạo

Thermistor được cấu tạo từ hổn hợp các bột ocid. Các bột này được hòa trộn theo tỷ lệ và khối lượng nhất mực sau ấy được nén chặt và nung ở nhiệt độ cao. Và chừng độ dẫn điện của hổn hợp này sẽ chỉnh sửa lúc nhiệt độ chỉnh sửa.

Điện trở nhiệt khái quát được tạo bởi các nguyên liệu bán dẫn. Dù rằng các hệ số nhiệt độ là dương, nhưng mà điên trở nhiệt lại có hệ số nhiệt độ âm, tức là, điện trở của chúng giảm lúc nhiệt độ tăng. Lúc tính toán trái lại tương tự trên độ bách phân, các điện trở nhiệt có thể nhận mặt được sự chỉnh sửa nhiệt độ trong 1 phút nhưng RTD hay cặp nhiệt điện chẳng thể phát hiên được. Sự phản ứng tính mẫn cảm này không hề là hàm tuyến tính.Điện trở nhiệt là 1 thiết bị phi tuyến cộng với các thông số công đoạn là rất to. Do ấy,các điển trở nhiệt ko được tiêu chuẩn hóa so với các RTD và Mà cặp nhiệt điện đã được tiêu chuẩn hóa. Đường cong của 1 điện trở nhiệt biệt lập thì có thể được xấp xỉ qua phương trình Steinhart-Hart

1/T = A + B * lnR + C * (ln R)3

Trong ấy:

T: Nhiệt độ Kelvin

R: điện trở của điện trở nhiệt

A, B, C: Hằng số điều chỉnh đường cong

A, B và C được tìm thấy bằng cách chọn 3 điểm trên đường cong dữ liệu và hệ 3 phương trình 3 ẩn.

Lúc các điểm dữ liệu được tuyển lựa ko quá 100 0C trongphạmvi nhiệt độ của điện trở nhiệt,thì sẽ tạo ra đường cong thích hợp.

Việc tính toán sẽ mau lẹ hơn bằng 1 phương trình dễ dàng hơn:

T = B/(lnR – A) – C

Trong ấy A, B, C được tìm thây bằng việc tuyển lựa 3 tọa độ (R, T) và giải 3 phương trình đông thời. Phương trình này phải được vận dụng trong vòng nhiệt độ hẹp hơn để tiệm cận chinh xác của phương trình Steinhart_Hart.

Các sáng chế ngày nay liên can tới chất bán dẫn oxide cho thermistors để sử dụng như cảm biến chủ quản trong 1 khuôn khổ nhiệt độ 200 – 5000C, 1 hiện thân trong ấy bao gồm 5 loại nguyên tố kim khí 60 – 98.5% của nguyên tử Mn, 0.1 – 5 % nguyên tử của Ni , 0.3 – 5 % của nguyên tử Cr, 0.2 – 5 % của nguyên tử Y và 0.5 – 28% nguyên tử của Zr, các chất bán dẫn oxide cho các nhiệt điện trở có 1 tác dụng xuất sắc đặc thù như bộ cảm biến nhiệt độ để sử dụng trong khuôn khổ nhiệt độ trung binh và cao; ấy là, đưa ra như 1 sự chỉnh sửa điện trở bé với thời kì như trong ± 5% ở nhiệt độ từ 200 – 5000C, nó thích thống nhất cho các phần mềm đo nhiệt độ nhưng độ tin tưởng cao là thiết yếu ở nhiệt độ cao. Nhiệt điện trở chỉ tuyến tính trong vòng nhiệt độ nhất mực 50 – 150D.C bởi vậy người ta ít dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt. Chỉ sử dụng trong các mục tiêu bảo vệ, ngắt nhiệt, các bác nhà ta thường gọi là Tẹt – mít. Cái Block lạnh nào cũng có 1 vài bộ gắn chặt vào cuộn dây động cơ.

  

  

2. Phân loại

Nhiệt điện trở có thể chia thành 2 loại: PTC và NTC
Sự phân loại dựa trên dấu của hệ số k trong công thức:

Trong ấy:

∆R: Khoảng biến thiên điện trở

∆T: Khoảng biến thiên nhiệt độ

k: Hệ số nhiệt

Nếu k dương: điện trở tăng lúc nhiệt độ tăng: PTC (positive temperature coefficient)

Nếu k âm: điện trở giảm lúc tăng nhiệt độ: NTC (negative temperature coefficient)

Thường dùng là loại NTC.

2.1 Nhiệt điện trở PTC

Là điện trở có hệ số nhiệt dương, có thực chất là 1 điện trở bán dẫn có điện trở tăng lúc nhiệt độ tăng. Ở nhiệt độ bé hơn 110 0C điện trở của nó bé cỡ trăm Ω và chuyển đổi ko đáng kể. Lúc nhiệt độ vượt quá 110 0C thì điện trở của nó tăng đến hàng nghìn mêga Ω.

Trên thị phần, nhiệt điện trở PTC thường có loại chính:
Điện trở silic nhạy nhiệt “Silistor”:

Thiết bị này trình bày 1 hệ số nhiệt dương khá hợp nhất khoảng + 0.77% hầu như suốt khuôn khổ hoạt động của chúng, nhưng mà nó còn trình bày 1 vùng hệ số nhiệt âm lúc nhiệt độ vượt quá 150°C.

Thường được dùng để thăng bằng nhiệt độ của các thiết bị bán dẫn Silic trong vòng nhiệt độ từ – 60°C tới +150°C.

PTC biến đổi:

Các thiết bị này làm từ nguyên liệu ceramic đa tinh thể thường có điện trở cao nhưngcó tính bán dẫn lúc thêm vào tạp chất.

Thường được sản xuất từ Bari, chì và Titan với các phụ gia như Mangan, Silic, Tan tan và Ytri.Có đặc tính là điện trở nhiệt (có hệ số nhiệt âm rất bé) cho tới lúc thiết bị đạt tới nhiệt độ giới hạn, được gọi là nhiệt độ Curie – nhiệt độ biến đổi hay chuyển tiếp. Vượt qua nhiệt độ giới hạn này, hệ số nhiệt đẩy mạnh lên hệ số nhiệt dương trong điện trở

  

2.2 Nhiệt điện trở NTC

Là điện trở có hệ số nhiệt âm, có thực chất là các điện trở bán dẫn có điện trở giảm lúc nhiệt độ tăng. Điện trở của NTC giảm mạnh lúc nhiệt độ tăng thêm. Từ 0 0C tới 1500C điện trở của NTC giảm đi 100 lần.

Các nhiệt điện trở NTC thường làm từ các oxit kim khí, thông dụng nhất là các oxti của mangan, niken, coban, sắt, đồng và titan. Các nhiệt điện trở NTC thương mai được sản xuất dựa trên cơ sở kỹ thuật ceramic cho tới hiện nay. Hỗn hợp của 2 hay nhiều oxit kim khí dạng bột được trộn với các chất kết dính phù hợp, tất cả được tạo hình, sấy khô và nung ở nhiệt độ cao. Bằng cách chỉnh sửa các loại oxit được sử dụng, tỉ lệ hơi hơi của chúng, môi trường nung và nhiệt độ nung thì có thể đạt được điện trở suất và hệ số nhiệt mong muốn.

Nhiệt điện trở NTC thương nghiệp có thể được chia thành 2 nhóm chính, lệ thuộc vào cách thức các điện cực được gắn vào xương gốm. Mỗi nhóm có thể lại được phân bé thành các loại không giống nhau, trong ấy, mỗi loại đặc thù cho kỹ thuật tạo hình, gia công hay lắp ráp.

Loại 1: Dạng hạt: Các nhiệt điện trở dạng này có dây dẫn là hợp kim platin được kết khối trực tiếp trong xương ceramic. Loại nhiệt điện trở này được phân bé thành các loại sau:

Bare Beads (Hạt trần)

Glass Coated Beads (Hạt được bọc thuỷ tinh)

Ruggedized Beads (Hạt chịu được va chạm)Miniature Glass Probes (Đầu dò thuỷ tinh cỡ bé)

Glass Probes (đầu dò thuỷ tinh)

Glass Rods (Đũa thuỷ tinh)

Bead – in – Glass Enclosures (hạt bọc trong thuỷ tinh)

Loại 2: Có chỗ xúc tiếp bề mặt bị kim khí hoá.

Disks (Đĩa)

Chips (Mảnh, tấm)

Surface Mounts

Flakes (Tấm phiến)

Rods (Đũa)

Washes (Tấm lót, vòng đệm)

  

3. Thuộc tính

2 thuộc tính đặc trưng quan trọng đối với điện trở nhiệt ấy là: Nhiệt và điện

3.1 Nhiệt điện trở PTC

3.1.1 Tính chất nhiệt:

Quyết định bởi 3 tham số chính

Nhiệt dung

Là lượng nhiệt thiết yếu cần phân phối để điện trở nhiệt nâng cao 1 0C

Hằng số hấp thu/tiêu tan

Chỉnh sửa hệ số cường độ áp vào điện trở nhiệt dẫn đến chỉnh sửa nhiệt độ vì công đoạn tự gia nhiệt. Các nhân tố tác động tới hằng số hấp thu/tiêu tan có thể bao gồm: nguyên liệu làm dây dẫn, cách thức lắp ráp, nhiệt độ môi trường, bí quyết dẫn nhiệt hay đối lưu giữa các thiết bị và môi trường bao quanh, thậm chí cả hình trạng thiết bị của nó.

Hằng số nhiệt thời kì

Lượng thời kì thiết yếu để điện trở nhiệt chỉnh sửa trên 60% của phần chênh lệch giữa nhiệt độ bên trong (tự gia nhiệt) và nhiệt độ bao quanh sau lúc ngắt điện. Hằng số này cũng chịu tác động bởi các nhân tố môi trường như hằng số hấp thu. Các cuộc nghiên cứu về thuộc tính nhiệt của điện trở nhiệt PTC đều dựa trên kết cấu thiết bên bị giản.

  

3.1.2 Tính chất điện

Các tính chất về điện như sau:

Cường độ dòng điện – thời kì

Bất kỳ sự chỉnh sửa nào về lượng điện năng áp vào cho PTC sẽ gây ra 1 sự chỉnh sửa nhiệt độ của nó. Thời kì nhưng nó cần cho thiết bị tăng hay bớt nhiệt là 1 nhân tố quan trọng trong các phần mềm liên can tới điều chỉnh sự hot chảy, thời kì trễ, động cơ khởi động và sự khử từ.

Điện trở – nhiệt độ

Dù rằng điện trở nhiệt PTC có thể sử dụng để do nhiệt độ và phần mềm điều khiển cơ chế điện Zero, nhưng mà chúng thường ko được vận hành theo cách ấy. Dữ liệu thường ko được thể hiện ở dạng bảng điện trở – nhiệt độ hay các phương trình nội suy. Ngoài ra, có 1 số giới hạn đặc tính nhiệt điện trở quan trọng yêu cầu sự hiểu biết của các đơn vị thiết kế hay người sử dụng thiết bị.

Điện và điện trở cực tiểu

Các điện trở điện Zero của điện trở PTC thường được quy định ở nhiệt độ tiêu chuẩn (thường là ở 250C)

Điện trở cực tiểu: Điện trở cực tiểu của thiét bị PTC là giá trì thấp nhất của đường cong Điện trở – nhiệt nhưng điện trở có thể đạt được. Đây là điểm ngay dưới nhiệt độ chuyển tiếp, nơi độ đốc của đường đặc tính chạm vào mốc zero lúc thiết bị chỉnh sửa từ hệ số nhiệt âm bé lên trị giá nhiệt dương to.

Hệ số nhiệt

Độ dốc của sự chỉnh sửa đường cong đặc tính điện trở – nhiệt từ 1 trị giá âm bé ở dưới nhiệt độ chuyển tiếp sang 1 trị giá dương trên nhiệt độ chuyển tiếp. Trị giá dương cực đại của hệ số nhiệt điên trở xảy ra trong khoảng vài độ trên điểm chuyển tiếp.

Lúc thiết bị phát triển thành hot hơn, sự chỉnh sửa trị giá dương của hệ số nhiệt khởi đầu giảm dần, rốt cuộc quay về hệ số âm. Ngoài ra, điều này thường xảy ra ở nhiệt độ rất cao, vượt ra ngoài khuôn khổ hoạt động tầm thường đối với các thiết bị được thiết kế.

Nhiệt độ chuyển tiếp

Nhiệt độ chuyển tiếp là điểm nhưng tại ấy đặc tính nhiệt điện trở khởi đầu đẩy mạnh. Nhiệt độ này ứng với điểm Curie của nguyên liệu, ngoài ra, rất khó để xách định xác thực nhiệt độ ấy. Các nhà cung cấp PTC xác định nhiệt độ này là điểm nhưng có 1 tỷ lệ dự định còn đó giữa điện trở cực tiểu (hay điện trở điện zero ở 25 0C) và điện trở ở nhiệt độ chuyển tiếp. Tỉ dụ, nhiệt biểu xác định được điểm nhưng tại ấy điện trở gấp 2 lần trị giá cực tiểu. 1 số nhà cung cấp khác có thể đưa ra 1 con số gấp 10 lần trị giá cực tiểu ấy.

Sự lệ thuộc vào điện áp

Sự lệ thuộc vào điện áp của điện trở nhiệt PTC được ân cần nhiều trong các cuộc nghiên cứu, trao đổi. Hình dưới cho thấy đối với 1 PTC duy trì ở 1 nhiệt độ ko đổi, điện trở giảm lúc điện áp tăng. Vì thế, bất kỳ sự đo lường đặc tính nhiệt – điện trở nào cũng phải xác định điệp áp đặt vào trong công đoạn rà soát để việc thí nghiệm có ý nghĩa.

Hình: Sự lệ thuộc vào điện áp

Đặc tính Volt – Ampe

Đường cong Volt – Ampe xác định mối quan hệ giữa dòng điện và điện áp ở bất kỳ điểm nào của tình trạng thăng bằng nhiệt. Rõ rang từ hình dưới cho thấy nhiệt độ và điện trở của PTC bị tác động bởi sự hấp thụ/tiêu tan điện (sự tự gia nhiệt) và môi trường bao quanh. Bất kỳ nhân tố nào chỉnh sửa hằng số hấp thụ cũng chỉnh sửa hình trạng đường cong Volt – Ampe.

Các đặc tính dòng – áp đối với phần nhiều điện trở nhiệt PTC thường ko được vẽ từ dữ liệu xác thực. Thay vào ấy, nhà cung cấp phân phối 1 dữ liệu hay tham số kỹ thuật quan trọng nào ấy cho phép các đơn vị thiết kế hay người sử dụng có thể thông minh ra gương mẫu lý tưởng cho thiết bị. Điều này giúp dễ dàng hoá công đoạn thiết kế, và thích hợp với phần nhiều các phần mềm liên can tới điện trở nhiệt PTC tự gia nhiệt.

Các gương mẫu lý tưởng của 1 điện trở nhiệt PTC được xem là cần có các điều kiện như sau:

Điện trở của thiết bị là thăng bằng với điện trở cực tiểu tại tất cả các nhiệt độ dưới nhiệt độ chuyển tiếp

Điện trở của thiết bị là cực kỳ ở tất cả các nhiệt độ trên nhiệt độ chuyển tiếp

Hằng số hấp thu/tiêu tan ko chỉnh sửa trong vòng nhiệt độ ân cần.

Sự lệ thuộc điện áp của thiết bị được bỏ dở.

Gần giống như các thiết bị NTC, đặc tính dòng – áp ở tình trạng bình ổn của thiết bị PTC có thể bị tác động bởi những chỉnh sửa của môi trường bao quanh, bức xạ, hệ số hấp thu/tiêu tan và các tham số điện trong mạch.

  

3.2 Nhiệt điện trở NTC

Gần giống PTC, NTC cũng có những thuộc tính quan trọng về nhiệt và điện.

3.2.1 Tính chất nhiệt

Lúc 1 điện trở nhiệt NTC được kết nối trong 1 mạch điện,dòng điện hấp thu/tiêután lúc nhiệt và nhiệt độ thiết bị điện trở nhiệt nâng cao trên nhiệt độ môi trường xungquanh.

Khoảng năng lượng được phân phối phải bằng khoảng năng lượng bị mất đicộng với khoảng năng lượng được hấp thu (bản lĩnh lưu trữ năng lượng của thiết bị).

Khoảng năng lượng nhiệt được phân phối cho điện trở nhiệt trong 1 mạch điện bằngvới lượng năng lượng hấp thu/tiêu tan trong các điện trở nhiệt.

Khoảng năng lượng nhiệt bị mất từ điện trở nhiệt tới môi trường bao quanh là tỉ lệthuận với sự tăng thêm nhiệt độ trong điện trở nhiệt ấy.

Trong ấy: δ: hằng số hấp thu/tiêu tan. Hằng số này không hề là 1 hằng đúng nghĩa và được đo trong điều kiện thăng bằng.

Khoảng năng lượng nhiệt được hấp thu bởi điện trở nhiệt làm tăng 1 lượng chi tiết về nhiệt, Trong ấy:

s: nhiệt riêng

m: khối lượng của điện trở nhiệt

c: nhiệt dung, lệ thuộc vào nguyên liệu và cấu tạo điện trở nhiệt

Vì thế, phương trình truyền nhiệt cho 1 điện trở nhiệt NTC tại thời khắc bất kì sau khidòng điện được áp vào mạch được trình bày như sau:

Rà soát tình trạng điện trở nhiệt trong điều kiện bình ổn và tạm bợ. Các phép giải của phương trình (5) lúc dòng điện ko đổi là:

Phương trình (6) cho thấy rằng lúc 1 lượng điện đáng kể hấp thu/tiêu tan trong 1 điện trở nhiệt, nhiệt độ của nó sẽ nâng cao trên nhiệt độ môi trường như 1 hàm thời kì. Các điều kiện tạm bợ ở cơ chế “mở”, và tất cả các phần mềm đều dựa trên đặc tính dòng – thời kì vốn lệ thuộc vào phương trình (6)

1 điều kiện của tình trạng thăng bằng đạt được lúc dT/dt = 0 trong phương trình (5) hoặc lúc t >> C/d trong phương trình (6). Trong điều kiện ở tình trạng bình ổn, khoảng nhiệt bị mất bằng với lượng điện phân phối cho điện trở nhiệt. Do ấy:

δ(T – TA) = δ∆T = P = ET * IT (7)

Trong ấy:

ET: Tình trạng bình ổn hay tình trạng tĩnh của điện áp điệnt rở nhiệt

IT: dòng ở tình trạng bình ổn

Đặc tính volt – ampe được định ra từ phương trình (7). Lúc dòng điện giảm trong điện trở nhiệt tới 1 lượng nhiệt tự gia nhiệt được xem là ko đáng kể thì phương trình truyền nhiệt có thể được viết lại như sau:

Tương tự cho tới hiện tại, tất cả các cuộc trao đổi về các tính chất của điện trở nhiệt NTC đều dựa trên cấu trúc thiết bên bị giản với 1 thời kì độc nhất vô nhị ko chỉnh sửa.

3.2.2 Tính chất điện

Gồm 3 đặc tính quan trọng:

Dòng – thời kì

Trong vài phân tách về thuộc tính nhiệt của NTC, người ta quan sát thấy rằng sự tự gianhiệt của điện trở nhiệt là 1 hàm về thời kì.1 điều kiện nhất thời còn đó trong mạch điện trở nhiệt từ thời điêm nhưng tại ấy, lần đầu
tiên điện được áp vào từ 1 nguồi Thevenin (t = 0), cho đến thời khắc đạt tình trạng cânbằng (t >> τ). Nhìn chung, sự kích thích được coi là 1 hàm công đoạn trong điện áp phê duyệt 1 nguồn tương đương Thevenin.

Trong suốt thời kì này, dòng sẽ tăng từ 1 trị giá ban sơ tới 1 trị giá rốt cuộc và sự chỉnh sửa dòng này là 1 hàm thời kì được gọi là đặc tính “Dòng – Thời kì”. Đặc tính này ko dễ dàng là 1 mối quan hệ theo cấp số mũ. Khoảng chỉnh sửa dòng ban sơ sẽ thấp vì điện trở của điện trở nhiệt cao và điện trở nguồn thêm vào. Ki thiết bị từ khi gia niệt, điện trở sẽ giảm mau chóng và khoảng chỉnh sửa chỉnh sửa dòng sẽ nâng cao. , lúc thiết bị đạt tới tình trạng thăng bằng, khoảng chỉnh sửa dòng sẽ giảm lúc dòng chạm tới trị giá rốt cuộc.

Các nhân tố tác động tới đặc tính dòng – thời kì là nhiệt dung của thiết bị (c), hằngsố hấp thu/tiêu tan của thiết bị (d), nguồn điện áp, nguồn điện trở và điện trở của thiết bịở nhiệt độ môi trường. Trị giá ban sơ và ngày nay của dòng và thời kì thiết yếu để đạt được trị giá dòng rốt cuộc có thể được chỉnh sửa lúc thăng bằng bằng cách thiết kế mạch phù hợp.

Đặc tính dòng – thời kì được sử dụng trong các phần mềm: trì hoãn thời kì, ngăn cản sự tăng vọt của dòng hay điện áp, bảo vệ dây tóc, bảo vệ sự quá tải và chuyển mạch liên tục.

Dòng – điện áp

1 lúc điện trở nhiệt tự gia nhiệt đạt tới tình trạng thăng bằng, vận tốc mất nhiệt của thiếtbị sẽ cân băng với điện được phân phối. Nó được trình bày bằng toán học dưới dạng phương trình:

δ(T – TA) = δ∆T = P = ET * IT

Nếu hằng số hấp thu/tiêu tan chỉnh sửa ko đáng kể trong môi trường xác định và tậphợp các điều kiện, và hiện ra đặc tính nhiệt – điện trở, phương trình trên có thể đượcgiải quyết cho đặc tính dòng – điện áp bình ổn. Đặc tính này có thể được vẽ tên toạ độ hàm log – log nơi các đường điện trở ko đổi có độ dốc +1 và các đường dòng điện có độ dốc -1 (như trong hình 5). Đối với 1 số phần mềm, nó thuận lợi hơn để vẽ đặc
tính dòng – điệp áp trên toạ độ tuyến tính (như hình 6).

Lúc lượng điện hấp thu/tiêu tan trong điện trở nhiệt ko đáng kể, đặc tính dòng – điện áp sẽ tiếp tuyến với 1 đường điện trở ko đổi bằng với điện trở dòng zero của thiết bị ở nhiệt độ môi trường quy định.
Có nhiều phần mềm dựa trên đặc tính dòng – điện áp tĩnh này. Những phần mềm này có thể được phân loại lại theo kiểu kích thích được sử dụng đế chỉnh sửa đặc tính dòng – điện áp.

Điện trở – nhiệt độ

Có nhiều phần mềm dựa trên đặc tính điện trở – nhiệt độ và cúng có thể được chia thành các nhóm chung của nhiệt biểu điện trở, sự điều khiển nhiệt độ hay hiệu chỉnh nhiệt độ. Trong các cuộc trao đổi trước đây về đặc tính dòng – thời kì và dòng – điện táp, các thiết bị được rà soát về việc vận hành ở cơ chế tự gia nhiệt (gia nhiệt lên trên nhiệt độ môi trường bằng dòng điện bị hấp thu/tiêu tan trong điện trở nhiệt). Đối với phần nhiều các phần mềm dựa trên đặc tính điện trở – nhiệt độ, tính năng tự gia nhiệt là ko mong muốn và 1 thí điểm làm việc với 1 dòng điện gần zero.

  

4. Cách thức xản xuất

Các sáng chế ngày nay liên can 1 cách thức sản xuất nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệtđộ cao có thuộc tính nhiệt điện trở bình ổn và 1 nhiệt điện trở nhiệt độ cao. Theo cách thức này, các nguyên liệu điện trở nhiệt nhận được bằng cách trộn bột (MnCr)O 4 spinel và bột Y2O3 và bắn bột trộn ở nhiệt độ từ 1400 – 17000C, để phục vụ các thành phần của hỗn hợp phản ứng với nhau. 1 cách thức sản xuất nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao, bao gồm các bước:

·Trộn bột (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 để tạo thành 1 loại bột hỗn hợp, và bắn bột hỗn hợp ở nhiệt độ từ 1400 – 17000C. Phản ứng thành phần của bột trộn với nhau và tạo ra (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite , trong ấy 0

·1 cách thức theo đề nghị 1, trong ấy nồng độ của bột Y2O3 là 10 – 90 % mol so với số lượng tổng cộng của các bột (MnCr)O 4 spinel và bột Y2O3 trong hỗn hợp bột. 1 cách thức theo đề nghị 1, trong ấy tỉ lệ mol của Mn : Cr trong (MnCr)O 4 bột spinel là 0.11 – 9.

·(MnCr)O4 là 1 nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao và có điện trở suất cao và nhiệt độ cao hệ số kháng. Mặt khác, YCrO3 là 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở gần giống và có điện trở suất thấp và nhiệt độ thấp hệ số kháng. Do ấy, nhiệt độ cao, nhiệt điện trở có thể được cấp 1 điện trở suất mong muốn và thích hợp với nhiệt độ có hệ số kháng bằng cách chỉnh sửa thích hợp tỉ lệ pha trộn của (MnCr)O4 và YCrO3. Các nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao có 1 loạt các đặc tính nhiệt điện trở bình ổn.

·Ngoài ra, có 1 số vấn đề, như sau, trong các nguyên liệu nhiệt điện trở trước. tính thuận tiện của 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở biến thành có thể do hợp nhất phân tán (MnCr)O4 hạt và YCrO3 hạt trong nguyên liệu. Như đã nói đến ở trên, bởi vì cả 2 (MnCr)O4 có điện trở suất tốt hơn và nhiệt độ tốt hơn hệ số của sức đề kháng và YCrO3 có điện trở suất tồi tệ hơn và nhiệt độ tồi tệ hơn hệ số của điện trở được hợp nhất hỗn hợp và phân tán với nhau trong suốt các nguyên liệu nhiệt điện trở, điện trở suất và nhiệt độ hệ số kháng của nguyên liệu nhiệt điện trở là tương đồng trong các nguyên liệu nhiệt điện trở.

·Để đẩy nhanh phản ứng của (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite, nhiệt độ tốt nhất khoảng 1400 tới khoảng 17000C.

·Lúc nhiệt độ nung thấp hơn 14000C., lực kết hợp giữa chúng có thể là ko đủ. Lúc nhiệt độ nung ở trên là hơn 17000C., 1 sự phát triển thất thường của các hạt có thể được thực hiện trong công đoạn phản ứng.

·Hơn nữa, lúc tiến hành bắn, nó có thể sử dụng thêm phụ bắn như SiO 2 5 1650. CaO
và CaSiO3, ấy là chất lỏng ở tình trạng trong 1 khuôn khổ nhiệt độ khoảng 1500 0C Bằng cách sử dụng các firing auxiliaries, nó rất dễ dãi để kiểm soát nhiệt độ nung hoặc thiêu kết tới trong 1 khuôn khổ là 15000C tới 16000C. Hơn nữa, điều này khiến cho khối lượng nguyên liệu cách điện phải được nâng cao trong nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao, nhưng cho phép các trị giá điện trở được điều chỉnh nhẹ.

·Sau lúc nung, ấy là mong muốn để các nguyên liệu nhiệt điện trở tuổi nhiệt độ cao trong vòng từ khoảng 30 tới 50 giờ ở 1 khuôn khổ nhiệt độ mong muốn như là 1000 12000C. (MnCr)O4 là 1 hợp chất hóa học có cấu trúc tinh thể của các loại spinel, thí dụ, 1 công thức thành phần của Mn 1 Cr0.5 1 0.5 O4 hoặc Mn1Cr 0.5 + x 10.5 – O4 và các loại gần giống (nếu 0

·Cách thức sản xuất của các sáng chế ngày nay được miêu tả ở sau. Để có được 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở bao gồm (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite, phát minh ngày nay có thể sử dụng (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột như việc từ khi vật liệu thô. Bằng cách trộn và nung cả 2 loại bột, 1 số các nguyên tử Mn và Cr nguyên tử (Mn và Cr ion) trong spinel MnCr O4 đi lại vào gần Y2O3 và sau ấy phản ứng với Y2O3. Qua ấy, Y(CrMn)O3 Perovskite được tạo nên trong hỗn hợp được nung Giai đoạn này có thể tạo ra 1 lực kết hợp mạnh bạo giữa (Mn xCry)O4 spinel và Y (Cr.Mn) O 3 Perovskite nhưng ko nhìn thấy trong nghệ thuật trước. Điều này cho phép phân tán lực lượng kết hợp hợp nhất (MnxCr y)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite. Bởi vì các nguyên liệu nhiệt điện trở cao của sáng chế ngày nay là nhất quyết là 1 hỗn hợp tương đồng của cả 2 (Mn x.Cr y) O 4 spinel và Y (Cr.Mn) O 3 Perovskite, các nhiệt điện trở sử dụng nguyên liệu này có các thuộc tính nhiệt điện trở bình ổn.

·Như đã nêu ở trên, các sáng chế ngày nay phân phối nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao và cách thức sản hiện ra.Tốt hơn lúc nồng độ của Y 2 bột 3 O là trong khuôn khổ 10-90% mole đối với tổng lượng (Mn.Cr) O 4 spinel bột và Y 2 O 3 bột trong bột hỗn hợp. Hỗn hợp của( MnCr)O 4 bột spinel và Y2O3 trong khuôn khổ trên là bản lĩnh phân phối nguyên liệu nhiệt điện trở bình ổn. Lúc số lượng tăng thêm của bột Y2O3 là ít hơn 10 mole% và hơn 90% mole, các trị giá điện trở của nguyên liệu nhiệt điện trở trước và sau lúc bắn được chỉnh sửa đáng kể, và các nhiệt điện trở được làm từ 1 loại nguyên liệu tương tự chẳng thể được thực được sử dụng.

·Hơn nữa, lúc số lượng gia tăng của Y 2 O 3 là hơn 90 mol%, các tính chất kết dính của nguyên liệu nhiệt điện trở là phát triển thành tồi tệ, dẫn tới phản ứng giữa (Mn xCry)O4 spinel và Y(CrMn )O3 Perovskite là ko đủ. Hơn nữa, các thuộc tính nhiệt điện trở của (MnxCry)O4 spinel được tương tự là điện trở
suất là cao khoảng 240 (Ω  centimet) và nhiệt độ cao hệ số cản cao khoảng 12.500 (K) tại 7500C.

·Mặt khác, các của cải nhiệt điện trở của Y(CrMn)O 3 Perovskite tạo nên từ Y2O3 là tương tự nhưng là điện trở suất thấp, khoảng 0,9 (Ω  centimet) và 1 điện trở có hệ số nhiệt độ thấp khoảng 1500 (K) ở 750 ° C. Do ấy, nó có thể chỉnh sửa nguyên liệu nhiệt điện trở (như là nhận được bằng cách trộn tiếp theo bắn) bằng cách chỉnh sửa số lượng gia tăng của Y2O3.

·Hơn nữa, các thành phần được trộn lẫn trong 1 loạt các tỉ lệ pha trộn tương tự nhưng số tiền tài mỗi thành phần có trong 1 dãy rộng là 10 tới 90% mole.Kết quả là, có thể để có được 1 loại nguyên liệu nhiệt điện trở, các của cải nhiệt điện trở trong số ấy là tuyển lựa qua 1 loạt các resistivities và hệ số nhiệt độ của kháng chiến.

·Tốt hơn lúc tỉ lệ mol của Cr/Mn trong bột (MnCr)O4 spinel là thuộc khuôn khổ 0.11 – 9.

· Bằng cách sử dụng (MnCr)O4 spinel phục vụ điều kiện tỉ lệ mol trên, có thể để có được 1 kết quả spinel có 1 tinh thể biến dạng bé, khi mà vận tốc của phản ứng giữa (MnCr)O4 spinel và (CrMn)O3 Perovskite là tăng tốc, từ ấy bình ổn các đặc tính của nguyên liệu nhiệt điện trở là được.

·Lúc tỷ số mol của Cr/Mn bé hơn 1.1, có bản lĩnh là 1 tầm thường thất thường của mangan sẽ xảy ra. Mặt khác, lúc tỷ số mol của Cr / Mn là hơn 9, có bản lĩnh là 1 lực lượng kết hợp giữa các hạt là thấp do phản ứng ko đủ.

·Các sáng chế ngày nay cũng hướng tới 1 nhiệt điện trở nhiệt độ cao của 1 cấu trúc nhiều lớp bao gồm 1 bề mặt gốm có chứa alumina, 1 lớp nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao trên bề mặt gốm, và bao gồm 1 gốm trên lớp nhiệt điện trở, trong ấy các nguyên liệu nhiệt điện trở cho việc xây dựng bao gồm các lớp nhiệt điện trở (Mn xCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite và nhận được bằng cách trộn (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột và bắn hỗn hợp ở nhiệt độ 1400 tới 1700 0C. Lúc nhiệt độ nguyên liệu nhiệt điện trở cao được sản xuất theo cách thức trên, việc tách (MnxCr y)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite ko xảy ra trong nguyên liệu nhiệt điện trở. Qua ấy, có thể để chặn lại sự khuếch tán của (Mn x Cry)O4 spinel vào chất nền và trang trải các alumina chứa.

·Do, thermistors nhiệt độ cao của sáng chế ngày nay có thể phân phối các tính chất nhiệt điện trở bình ổn theo cách thức trên. Các sáng chế ngày nay cũng liên can tới 1 nhiệt điện trở nhiệt độ cao bao gồm 1 ống kim khí, trong ấy 1 nguyên liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao được lưu giữ, trong ấy các nguyên liệu nhiệt điện trở cho việc xây dựng bao gồm các lớp nhiệt điện trở (MnxCr y)O4 spinel và  (CrMn)O3 Perovskite và nhận được bằng cách trộn (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột và bắn hỗn hợp ở nhiệt độ 1400 tới 1700 0C, nồng độ của Y2O3 là trong khuôn khổ 10 – 90 % nốt ruồi đối với số lượng tổng cộng của các (MnCr)O4 bột spinel và Y2O3 trong bột bột hỗn hợp, Điều này liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao được sản xuất theo cách thức trên. Qua ấy, tách (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite ko xảy ra trong nguyên liệu nhiệt điện trở.

·Vì thế, các cách thức trên có thể phân phối các thermistors nhiệt độ cao có tính nhiệt điện trở bình ổn.

·Đối với những sáng chế ngày nay, nhiệt điện trở nhiệt độ cao có thể được gắn vào 1 ống kim khí. Trong trường hợp này, các nguyên liệu nhiệt điện trở là ngăn ko được trực tiếp xúc tiếp với oxy hóa giảm bầu ko khí hoặc ngọn lửa, nhưng nếu ko khiến cho nguyên liệu nhiệt điện trở được nhiệt xuống cấp.
Vì thế, các cách thức trên chi tiết cải thiện tuổi thọ của các phần tử nhiệt điện trở.

5. Phần mềm

5.1 Phần mềm của PTC

Dùng để bảo vệ động cơ điện lúc xảy ra sự cố ngắn mạch hay quá tải hoặc là điều khiển chừng độ nhiệt… Có thể được sử dụng để làm thiết bị giới hạn dòng giúp bảo vệ mạch điện, có thể thay thế cho cầu chì.Dòng đi qua trong thiết bị gây ra 1 lượng bé nhiệt điện trở. Nếu dòng đủ to để sinh ra nhiều nhiệt hơn so với nhiệt thiết bị mất ra môi trường bao quanh, thiết bị hot lên làm điện trở nâng cao, và vì thế sinh ra nhiều nhiệt hơn. Điều này tạo ra 1 hiệu ứng tự gia tăng dẫn tới điện trở tăng theo, giảm dòng và điện áp phân phối cho thiết bị.

PTC còn được sử dụng làm thời kế trong mạch cuộn khử từ cho phần nhiều các màn hình CRT và TV.

5.2 Phần mềm của NTC

·Lúc làm việc với dòng điện nhỏ, NTC được dùng làm thiết bị đo nhiệt độ

·Lúc làm việc với dòng điện to, NTC dùng để đo mức chất lỏng NTC có thể được dùng để làm thiết bị giới hạn dòng thâm nhập trong mạch phân phối điện. Những điện trở nhiệt này thường to hơn nhiều so với điện trở nhiệt loại dùng để đo lường, và được thiết kế riêng cho phần mềm này.

·NTC cũng thường được dùng trong các phần mềm về tự động. Tỉ dụ, chúng theo dõi nhiệt độ làm mát, hay nhiệt độ dầu bên trong động cơ và dữ liệu phân phối cho ECU, và gián tiếp tới bảng điều khiển.
NTC cũng có thể được dùng để theo dõi nhiệt độ của các lò ấp.

·NTC cũng thường được sử dụng trong các nhiệt biểu kỹ thuật số tiên tiến, và để theo dõi nhiệt độ của pin lúc đang sạc.

5.3 1 số hình ảnh

Cảm biến nhiệt điện trở 

Dây điện trở

 

Related Articles

Trả lời

Email của bạn sẽ không được hiển thị công khai.

Back to top button