水帘风扇里用的热敏电阻是一种特殊的传感器电阻,它最大的特点就是电阻值会随着温度的变化而发生改变。这跟我们平时用的固定电阻完全不一样,金属电阻通常是温度越高阻值越大,但半导体材料却正好相反,温度升高时电阻会急剧减小,而且变化曲线不是直线而是非线性的。更厉害的是,在同样的温度变化下,热敏电阻的阻值变化幅度大概是普通金属热电阻的10倍,所以它对温度变化特别敏感,能检测到很微小的温度波动。
水帘风扇热敏电阻工作原理是怎样的?yc213热敏电阻如何应用?
自动上水壶这类电热水壶使用的温度传感器大部分都是100k的热敏电阻,这个阻值不是固定的,会随着温度变化而改变。在25摄氏度时阻值大约是100k欧姆,当水烧开到100摄氏度时,阻值会降到6.8k欧姆左右。这种阻值随温度升高而减小的特性,正是负温度系数热敏电阻的典型表现。
要知道电热水壶的功率,可以根据电压220V来计算,电阻等于电压的平方除以功率。如果电热水壶的电功率是1000W,那么电阻就是220的平方除以1000,等于48.4欧姆。其他功率的电热水壶可以按照这个方法类推计算。热敏电阻在电热水壶中主要起到温度检测和控制的作用,当水温达到设定值时,热敏电阻的阻值变化会触发控制电路,自动切断电源防止干烧。
热敏电阻能够把温度信号转换成电信号,从而实现非电量的测量。这种电量测量是现代测量技术中很简便的方法,不仅测量装置简单、造价低、灵敏度高,而且容易实现自动化控制,是测量技术发展的重要趋势。热敏电阻的基本特性是它的温度特性,不同材料的电阻随温度变化规律不同:纯金属和许多合金具有正的电阻温度系数,电阻随温度增加而增加;而炭、玻璃、硅和锗等材料具有负的电阻温度系数,电阻随温度增加而减小。
热敏电阻测量温度的基本原理是利用它对温度变化非常灵敏的特性。作为一种半导体电阻元件,热敏电阻能够检测出温度的微小变化,而且体积小巧、工作稳定、结构简单。因此它在测温技术、无线电技术、自动化和遥控等领域都有广泛应用。利用热敏电阻作为感温元件,配合温度显示装置,就构成了热敏电阻温度计。
当电路因故障出现过电流时,热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升,一旦温度超过开关温度,电阻会瞬间剧增,让回路中的电流迅速减小到安全值。这种特性使得热敏电阻非常适合用作电路保护元件,能够有效防止过流损坏设备。在水帘风扇这类应用中,热敏电阻可以实时监测温度变化,确保风扇在合适的温度范围内工作。
半导体热敏电阻为什么会有这样的特性呢?这是因为半导体的导电方式和金属不同。金属靠自由电子导电,自由电子数量很多;而半导体是靠载流子(包括电子和空穴)导电,载流子数量比金属中的自由电子少得多,所以半导体本身的电阻率就比较大。当温度升高时,半导体中参加导电的载流子数目会按指数规律急剧增加,载流子越多导电能力就越强,电阻率也就越小,这就是半导体电阻随温度升高而减小的根本原因。
热敏电阻器正是利用半导体电阻值随温度显著变化这一特性制成的热敏元件。它通常是由某些金属氧化物按照不同配方制成的,通过测量热敏电阻阻值的变化,就能知道被测介质的温度变化。当热敏电阻安装在电路中使用时,它的动作特性很特别:环境温度相同时,电流越大动作时间越短;环境温度较高时,动作时间更短,需要的维持电流和动作电流也更小。电路正常工作时,热敏电阻温度和室温差不多,电阻很小,串联在电路中不会阻碍电流通过。
在半导体中原子核对价电子的约束力要比金属中大,载流子数目少,所以半导体的电阻率较大。而纯金属的电阻率较小。由于半导体中载流子数目随着温度升高按指数规律急剧增加,载流子越多导电能力越强,电阻率就越小。因此半导体热敏电阻的阻值随着温度升高,电阻率将按指数规律减少,这种特性使得热敏电阻成为非常灵敏的温度检测元件。
yc213热敏电阻是由特定配方的金属氧化物制成的热敏元件,在一定的温度范围内,通过测量它阻值的变化就能推算出被测介质的温度变化。这种热敏电阻在很多温度检测场合都有应用,比如需要精确控制温度的设备中。它的体积小、工作稳定、结构简单,既能实现温度的精确测量,又能通过阻值变化输出相应的电信号,方便后续的电路处理和控制。
yc213热敏电阻的工作原理和普通热敏电阻一样,都是基于半导体电阻随温度显著变化的特性。在相同的温度变化条件下,yc213热敏电阻的阻值变化大约是普通铅热电阻的10倍,这种高灵敏度使得它对温度变化特别敏感。随着环境温度升高,半导体中参加导电的载流子数目增多,导电率增加,电阻率降低,因此yc213的阻值会明显减小。