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学习有关选择热电阻时需要考虑的主要参数

来源:发表时间:2019-07-30


      在考虑热电阻时,电阻并不是唯一需要考虑的重要因素。与任何其他组件一样,有许多重要的事情需要考虑。有关任何热电阻(或实际上任何其他组件)的完整信息,您应该寻找可靠的信息源,理想情况下是为任何特定组件下载制造商的数据表。这些广泛适用于任何制造商或组件供应商网站上列出的几乎任何组件。以下是一些主要参数:
1.温度系数
      热电阻的值取决于热电阻材料的长度,横截面积和电阻率。然而,热电阻的引用值实际上是“特定温度下的那么多欧姆”。这是因为热电阻的温度也会影响其值。在特定温度范围内,由于温度变化引起的电阻变化通常非常小。这是因为制造商选择了电阻率不受温度影响很大的材料。也就是说,材料(以及热电阻)具有低的温度系数。换句话说,每摄氏度的值只有很小的变化。这种值的变化通常以百万分率(ppm)为单位,因此典型的热电阻作为其规格的一部分将具有引用的温度系数,例如:温度系数:50ppm /°C。这意味着,对于每1MΩ的电阻值,由于温度变化1°C引起的值变化不会超过50Ω(或者每1KΩ的值为0.05Ω)。
      上面引用的温度系数是典型的热电阻。这种类型的温度系数通常为约200至500ppm /℃。随温度变化的热电阻值的变化不太依赖于元件尺寸的变化,因为它由于温度变化而膨胀或收缩。这主要是由于材料的电阻率的变化是由制造材料的原子的活性引起的。
2.频率响应:
      理想情况下,电阻应该作为纯电阻,没有其他类型元件的任何特性,当它们用于直流电路时。然而,在AC电路中,一些热电阻可能具有使其不适合特定目的的特性。在高频下,一些热电阻也具有电容和/或电感的特性。因此,他们将拥有一个名为“电抗”的属性。类似于电阻,但取决于通过元件的AC信号的频率。热电阻的频率响应告诉我们热电阻仍然作为纯热电阻的频率,而没有与这些其他类型的频率相关组件相关的任何显着影响。出于这个原因,该参数主要用于使用高频AC电路的人员,在兆赫兹(MHz)范围内的频率(至少具有低于约10KΩ的电阻)起到纯热电阻的作用。
      具有最差的频率响应的热电阻是不令人惊讶的线绕类型,因为它们的结构确实是一个线圈,就像的电感器。因此,在任何工作频率高于几百赫兹(Hz)的电路中使用线绕热电阻时,必须考虑电感和电抗效应。线绕热电阻用于高功率应用,可提供高达几KΩ的电阻。在较高电阻下,可以使用高功率金属膜热电阻,尽管它们没有某些线绕类型那样高的额定功率,但它们确实具有更好的频率响应。
3.功耗:
      这是热电阻可以消耗而不会导致过热的功率量的量度。热电阻在标准的额定功率制造和大多这些都与一些较大的碳和金属热电阻在可用的1瓦的级分1瓦至约5瓦。线绕电阻通常可提供高达约25W的额定功率,并且特殊线绕类型由元件制造商以更高的额定功率制造,通常符合客户的规格。
4.功率降额:


      热电阻的典型最高温度为约100至120℃,对于金属和氧化物膜类型,约150℃。线绕热电阻可在高达约300°C的较高温度下工作。对于功率热电阻,作为指定最高温度的替代,制造商数据表通常指定类似于图1所示的“功率降额曲线”,其显示了必须如何降低热电阻的额定额定功率(降级)在高于正常工作范围的各种温度下。
5.最高温度:
      热电阻设计用于在指定的温度范围内工作。在此范围内,公差和温度系数等参数均为“广告宣传”,但超出此范围,则无法保证。除了任何环境温度之外,由于工作电路产生的热量,在大多数用途中实现的温度范围的最可能限制将是最大的。
      虽然在诸如航空航天设备之类的电路中可能发生非常低的温度,但由于热电阻安装在靠近一些其他发热部件的位置,几乎所有电气设备中都可能非常局部地遇到高温。对经受高工作温度的热电阻的长期影响是其电阻值将逐渐增加。这对于具有高电阻值的热电阻尤其明显。在高功率情况下使用热电阻时,电阻(R)的增加将导致在其上产生的电压(V)增加为V = IR。当功率(P)作为热耗散时,取决于该电压乘以电流(I),该电流将由于电阻的增加而减小。然而,电流可能不会成比例地减小,因为电路中的其他元件也会对通过热电阻吸取的电流量产生影响。因为(P = VI),电阻消耗的功率增加,产生的热量也增加。最终(在没有任何安全措施的情况下)热电阻将烧坏和/或损坏电路中的其他部件。
6.最大电压:
      当电流经过热电阻时,热电阻上产生的电压会在热电阻的材料上产生电应力。如果该电压超过允许的最大值,则热电阻可能突然崩溃并且电压闪烁。不同类型的热电阻之间的最大电压变化很大,从某些表面贴装类型的几伏到几千伏的某些专业高压热电阻。
      在为特定应用选择热电阻时,可能需要考虑所有上述参数以及其他参数。维修设备时,建议尽可能使用原厂商提供的更换部件。此外,任何设备中的某些关键电阻可以标记为安全组件,其符号类似于图2所示的小符号。仅在这些情况下,制造商的直接替换是合适的。但是,所示的标记并未普遍采用,因此在维修任何电子设备时,必须密切注意制造商的维修手册,以了解正在使用的特定设备。

 

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