Características del coeficiente de temperatura negativa de semiconductores de los termistores NTC
NTC (Coeff1Cient de temperatura negativa) es un fenómeno de termistor y material con un coeficiente de temperatura negativo que disminuye exponencialmente al aumentar la temperatura. El material es una cerámica semiconductora obtenida mezclando, moldeando, sinterizando o similar utilizando dos o más tipos de óxidos metálicos, como manganeso, cobre, silicio, cobalto, hierro, níquel y zinc. Se puede convertir en un termistor con un coeficiente de temperatura negativo (NTC). Su resistividad y la constante del material varían con la relación de composición del material, la atmósfera de sinterización, la temperatura de sinterización y el estado estructural. Ahora hay materiales de termistor NTC sin óxido representados por carburo de silicio, seleniuro de estaño, nitruro de tantalio, etc.
NTC wärmeempfindlichen halbleitenden Porzellan ist meist eine Spinellstruktur oder eine andere Struktur von Oxidkeramiken, mit einem negativen Temperaturkoeffizienten, kann der Widerstandswert angenähert werden als:
Wobei RT und RT0 die Widerstandswerte bei den Temperaturen T bzw. T0 sind und Bn die Materialkonstante ist. Das Keramikkorn selbst ändert den spezifischen Widerstand aufgrund von Temperaturänderungen, die durch die Halbleitereigenschaften bestimmt werden.
El desarrollo de los termistores NTC ha pasado por un largo período de tiempo. En 1834, los científicos descubrieron por primera vez la propiedad del sulfuro de plata con un coeficiente de temperatura negativo. En 1930, los científicos descubrieron que el óxido cuproso de óxido de cobre también tiene un rendimiento de coeficiente de temperatura negativo y se utiliza con éxito en el circuito de compensación de temperatura de los instrumentos de aviación. Posteriormente, debido al continuo desarrollo de la tecnología de transistores, la investigación del termistor ha hecho un progreso significativo. En 1960, se desarrolló el termistor N1C. Los termistores NTC son ampliamente utilizados en la medición de temperatura, control de temperatura, compensación de temperatura y otros aspectos. El siguiente es un ejemplo de aplicación de medición de temperatura. El principio de la medición de temperatura del termistor NTC se muestra en la Figura 4.
Su rango de medición es generalmente -10 ~ +300 ° C, también puede ser -200 ~ +10 ° C, e incluso se puede utilizar en el entorno de +300 ~ +1200 ° C para la medición de temperatura.
RT es un termistor NTC;
R2 y R3 son resistencias de equilibrio de puente;
R1 es la resistencia inicial;
R4 es una resistencia de escala completa, y la cabeza de verificación también se llama resistencia de verificación;
R7, R8 y W son resistencias divisorias de voltaje para proporcionar una fuente de alimentación CC estable para el puente.
R6 está conectado en serie con el cabezal del medidor (medidor de microamperios) para corregir la escala del cabezal y limitar la corriente que fluye a través del cabezal del medidor.
R5 está conectado en paralelo con la cabeza del medidor para protección.
Conecte un elemento térmico RT a la sonda del sensor de temperatura en el brazo del puente desequilibrado (es decir, R1, RT).
Como el valor de resistencia del termistor cambia con la temperatura, la indicación de la cabeza conectada entre las diagonales del puente también cambia en consecuencia. Así es como funciona el termómetro termistor.
La precisión del termómetro de termistor puede alcanzar 0.1 ° C, y el tiempo de detección de temperatura puede ser tan bajo como 10 s. No solo es adecuado para termómetros de granero, sino también para la medición de temperatura en almacenamiento de alimentos, medicina y salud, agricultura científica, océanos, pozos profundos, grandes altitudes, glaciares, etc.
II. Termistor CTR
El termistor de temperatura crítica CTR (resistencia de temperatura crítica) tiene una característica de mutación de resistencia negativa. A cierta temperatura, el valor de resistencia disminuye bruscamente con el aumento de la temperatura, y tiene un gran coeficiente de temperatura negativo. El material constituyente es un cuerpo sinterizado mixto de óxidos elementales como vanadio, niobio, tántalo, fósforo, etc., que es un semiconductor semi-vítreo, también llamado CTR es un termistor de estado de vidrio. El cambio repentino de temperatura cambia con la adición de óxidos como antimonio, tungsteno y molibdeno. Esto se debe a la incorporación de diferentes impurezas, lo que resulta en un espaciado reticular diferente del óxido de vanadio. Si el pentóxido de vanadio se cambia a dióxido de vanadio en una atmósfera reductora adecuada, la temperatura de la resistencia eléctrica aumenta; Si se reduce aún más a pentóxido de vanadio, desaparecerá repentinamente. La temperatura a la que cambia rápidamente la resistencia corresponde a la posición en la que el material semiconductor semicristal cambia bruscamente, produciendo así un cambio de fase de metal semiconductor. El CTR se puede usar como alarma de control de temperatura y otras aplicaciones.
La investigación teórica y el desarrollo de aplicaciones de los termistores han logrado resultados notables. Con la aplicación de tecnología alta, precisa y aguda, la exploración más profunda del mecanismo conductor y la aplicación del termistor, así como el estudio en profundidad de nuevos materiales con excelente rendimiento, lograrán un rápido desarrollo.
