Eigenschaften des negativen Halbleiter Temperaturkoeffizienten von NTC-Thermistoren
NTC (Negative Temperature Coeff1Cient) ist ein Thermistor-Phänomen und Material mit einem negativen Temperaturkoeffizienten, der mit steigender Temperatur exponentiell abnimmt. Das Material ist eine Halbleiterkeramik, die durch ausreichendes Mischen, Formen, Sintern oder dergleichen unter Verwendung von zwei oder mehr Arten von Metalloxiden wie Mangan, Kupfer, Silizium, Kobalt, Eisen, Nickel und Zink erhalten wird. Kann zu einem Thermistor mit negativem Temperaturkoeffizienten (NTC) verarbeitet werden. Sein spezifischer Widerstand und seine Materialkonstante variieren mit dem Materialzusammensetzungsverhältnis, der Sinteratmosphäre, der Sintertemperatur und dem strukturellen Zustand. Nun gibt es nichtoxidische NTC-Thermistormaterialien, die durch Siliciumcarbid, Zinnselenid, Tantalnitrid usw. dargestellt werden.
La porcelana semiconductora sensible al calor NTC es principalmente una estructura de espinela u otra estructura de cerámica de óxido, con un coeficiente de temperatura negativo, el valor de resistencia se puede aproximar como:
Donde RT y RT0 son los valores de resistencia a las temperaturas T y T0, respectivamente, y Bn es la constante del material. El grano cerámico mismo cambia la resistividad debido a los cambios de temperatura, que está determinada por las características de los semiconductores.
Die Entwicklung von NTC-Thermistoren hat lange gedauert. 1834 entdeckten Wissenschaftler erstmals die Eigenschaft von Silbersulfid mit einem negativen Temperaturkoeffizienten. 1930 entdeckten Wissenschaftler, dass Kupferoxid-Kupferoxid auch einen negativen Temperaturkoeffizienten aufweist und erfolgreich in der Temperaturkompensationsschaltung von Luftfahrtinstrumenten eingesetzt wurden. Aufgrund der kontinuierlichen Entwicklung der Transistortechnologie hat die Forschung an Thermistoren erhebliche Fortschritte gemacht. 1960 wurde der N1C-Thermistor entwickelt. NTC-Thermistoren sind weit verbreitet in der Temperaturmessung, Temperaturregelung, Temperaturkompensation und anderen Aspekten. Das Folgende ist ein Anwendungsbeispiel für die Temperaturmessung. Das Prinzip der NTC-Thermistortemperaturmessung ist in Abbildung 4 dargestellt.
Sein Messbereich ist in der Regel -10 ~ + 300 ° C, kann auch -200 ~ + 10 ° C sein, und kann auch in der Umgebung von +300 ~ +1200 ° C für die Temperaturmessung verwendet werden.
RT ist ein NTC-Thermistor;
R2 und R3 sind Brückenausgleichswiderstände;
R1 ist der Startwiderstand;
R4 ist ein voller Widerstand, und der Prüfkopf wird auch als Prüfwiderstand bezeichnet.
R7, R8 und W sind Spannungsteilerwiderstände, um eine stabile Gleichstromversorgung für die Brücke bereitzustellen.
R6 ist in Reihe mit dem Messkopf (Mikroampere-Messgerät) geschaltet, um die Kopfskala zu korrigieren und den durch den Messkopf fließenden Strom zu begrenzen.
R5 ist zum Schutz parallel zum Messkopf geschaltet.
Schließen Sie ein Thermoelement RT an den Temperaturfühler am unsymmetrischen Brückenarm (dh R1, RT) an.
Da sich der Widerstandswert des Thermistors mit der Temperatur ändert, ändert sich auch die Anzeige des zwischen den Diagonalen der Brücke angeschlossenen Kopfes entsprechend. So funktioniert das Thermistor-Thermometer.
Die Genauigkeit des Thermistor-Thermometers kann 0,1 ° C erreichen und die Temperaturerfassungszeit kann nur 10 s betragen. Es ist nicht nur für Getreidespeicherthermometer geeignet, sondern auch zur Temperaturmessung in der Lebensmittelaufbewahrung, Medizin und Gesundheit, in der wissenschaftlichen Landwirtschaft, in Ozeanen, Tiefbrunnen, Höhenlagen, Gletschern usw.
II. CTR-Thermistor
Der Critical Temperature Thermistor CTR (CritiCal Temperature Resistor) hat eine negative Widerstandsmutationscharakteristik. Bei einer bestimmten Temperatur nimmt der Widerstandswert mit zunehmender Temperatur stark ab und weist einen großen negativen Temperaturkoeffizienten auf. Das konstituierende Material ist ein gemischter Sinterkörper aus Elementoxiden wie Vanadium, Niob, Tantal, Phosphor usw., bei dem es sich um einen halbglasartigen Halbleiter handelt, der auch als CTR (Glass State Thermistor) bezeichnet wird. Die plötzliche Änderungstemperatur ändert sich mit der Zugabe von Oxiden wie Antimon, Wolfram und Molybdän. Dies ist auf den Einbau unterschiedlicher Verunreinigungen zurückzuführen, was zu unterschiedlichen Gitterabständen von Vanadiumoxid führt. Wenn Vanadiumpentoxid in einer geeigneten reduzierenden Atmosphäre in Vanadiumdioxid umgewandelt wird, wird die Temperatur des elektrischen Widerstands erhöht; Wenn es weiter zu Vanadiumpentoxid reduziert wird, verschwindet es plötzlich. Die Temperatur, bei der sich der Widerstand schnell ändert, entspricht der Position, an der sich das Halbleitermaterial aus Halbglas stark ändert, wodurch eine Phasenverschiebung zwischen Halbleiter und Metall entsteht. CTR kann als Temperaturkontrollalarm und für andere Anwendungen verwendet werden.
Die theoretische Forschung und Anwendungsentwicklung von Thermistoren hat bemerkenswerte Ergebnisse erzielt. Mit der Anwendung einer hochpräzisen und scharfen Technologie, der tieferen Erforschung des Leitungsmechanismus und der Anwendung des Thermistors sowie der eingehenden Untersuchung neuer Materialien mit hervorragender Leistung wird eine schnelle Entwicklung erreicht.
RT ist ein NTC-Thermistor;
R2 und R3 sind Brückenausgleichswiderstände;
R1 ist der Startwiderstand;
R4 ist ein voller Widerstand, und der Prüfkopf wird auch als Prüfwiderstand bezeichnet.
R7, R8 und W sind Spannungsteilerwiderstände, um eine stabile Gleichstromversorgung für die Brücke bereitzustellen.
R6 ist in Reihe mit dem Messkopf (Mikroampere-Messgerät) geschaltet, um die Kopfskala zu korrigieren und den durch den Messkopf fließenden Strom zu begrenzen.
R5 ist zum Schutz parallel zum Messkopf geschaltet.
Schließen Sie ein Thermoelement RT an den Temperaturfühler am unsymmetrischen Brückenarm (dh R1, RT) an.
Da sich der Widerstandswert des Thermistors mit der Temperatur ändert, ändert sich auch die Anzeige des zwischen den Diagonalen der Brücke angeschlossenen Kopfes entsprechend. So funktioniert das Thermistor-Thermometer.
Die Genauigkeit des Thermistor-Thermometers kann 0,1 ° C erreichen und die Temperaturerfassungszeit kann nur 10 s betragen. Es ist nicht nur für Getreidespeicherthermometer geeignet, sondern auch zur Temperaturmessung in der Lebensmittelaufbewahrung, Medizin und Gesundheit, in der wissenschaftlichen Landwirtschaft, in Ozeanen, Tiefbrunnen, Höhenlagen, Gletschern usw.
II. CTR-Thermistor
Der Critical Temperature Thermistor CTR (CritiCal Temperature Resistor) hat eine negative Widerstandsmutationscharakteristik. Bei einer bestimmten Temperatur nimmt der Widerstandswert mit zunehmender Temperatur stark ab und weist einen großen negativen Temperaturkoeffizienten auf. Das konstituierende Material ist ein gemischter Sinterkörper aus Elementoxiden wie Vanadium, Niob, Tantal, Phosphor usw., bei dem es sich um einen halbglasartigen Halbleiter handelt, der auch als CTR (Glass State Thermistor) bezeichnet wird. Die plötzliche Änderungstemperatur ändert sich mit der Zugabe von Oxiden wie Antimon, Wolfram und Molybdän. Dies ist auf den Einbau unterschiedlicher Verunreinigungen zurückzuführen, was zu unterschiedlichen Gitterabständen von Vanadiumoxid führt. Wenn Vanadiumpentoxid in einer geeigneten reduzierenden Atmosphäre in Vanadiumdioxid umgewandelt wird, wird die Temperatur des elektrischen Widerstands erhöht; Wenn es weiter zu Vanadiumpentoxid reduziert wird, verschwindet es plötzlich. Die Temperatur, bei der sich der Widerstand schnell ändert, entspricht der Position, an der sich das Halbleitermaterial aus Halbglas stark ändert, wodurch eine Phasenverschiebung zwischen Halbleiter und Metall entsteht. CTR kann als Temperaturkontrollalarm und für andere Anwendungen verwendet werden.
Die theoretische Forschung und Anwendungsentwicklung von Thermistoren hat bemerkenswerte Ergebnisse erzielt. Mit der Anwendung einer hochpräzisen und scharfen Technologie, der tieferen Erforschung des Leitungsmechanismus und der Anwendung des Thermistors sowie der eingehenden Untersuchung neuer Materialien mit hervorragender Leistung wird eine schnelle Entwicklung erreicht.
