Đang tải... (xem toàn văn)
Thermistor (biến trở nhiệt độ), ở trạng thái rắn, là thiết bị điện để phát hiện sự thay đổi nhiệt độ dựa trên điện trở vật liệu thay đổi, nó được sử dụng trong nhiệt kế, điện trở nhiệt, chức năng điều khiển dòng,… Điện trở nhiệt cũng là một điện trở nhạy cảm với nhiệt độ. Trong khi cặp nhiệt điện là đầu dò nhiệt độ linh hoạt nhất và PRTD thì ổn định nhất,từ ngữ tốt nhất diên tả các thermistor là độ nhạy cảm. Trong 3 loại chính của cảm biến, điện trở nhiệt có sự thay đổi đối với nhiệt độ là lớn nhất
Nhiệt điện trở Thermistor NHIỆT ĐIỆN TRỞ Giới thiệu 1.1 Định nghĩa Thermistor (biến trở nhiệt độ), trạng thái rắn, thiết bị điện để phát thay đổi nhiệt độ dựa điện trở vật liệu thay đổi, sử dụng nhiệt kế, điện trở nhiệt, chức điều khiển dòng,… Điện trở nhiệt điện trở nhạy cảm với nhiệt độ Trong cặp nhiệt điện đầu dò nhiệt độ linh hoạt PRTD ổn định nhất,từ ngữ tốt diên tả thermistor độ nhạy cảm Trong loại cảm biến, điện trở nhiệt có thay đổi nhiệt độ lớn 1.2 Cấu tạo Thermistor cấu tạo từ hổn hợp bột ocid Các bột hòa trộn theo tỉ lệ khối lượng định sau nén chặt nung nhiệt độ cao Và mức độ dẫn điện hổn hợp thay đổi nhiệt độ thay đổi Điện trở nhiệt nói chung tạo vật liệu bán dẫn Mặc dù hệ số nhiệt độ dương, điên trở nhiệt lại có hệ số nhiệt độ âm, nghĩa là, điện trở chúng giảm nhiệt độ tăng Khi tính toán ngược lại độ bách phân, điện trở nhiệt nhận diện thay đổi nhiệt độ phút mà RTD hay cặp nhiệt điện phát hiên Sự phản ứng tính nhạy cảm hàm tuyến tính.Điện trở nhiệt thiết bị phi tuyến với tham số trình lớn Do đó,các điển trở nhiệt không tiêu chuẩn hóa so với RTD Nhưng cặp nhiệt điện tiêu chuẩn hóa Đường cong điện trở nhiệt riêng biệt xấp xỉ qua phương trình Steinhart-Hart Nhóm Trang Nhiệt điện trở Thermistor 1/T = A + B * lnR + C * (ln R)3 Trong đó: T: Nhiệt độ Kelvin R: điện trở điện trở nhiệt A, B, C: Hằng số điều chỉnh đường cong A, B C tìm thấy cách chọn điểm đường cong liệu hệ phương trình ẩn Khi điểm liệu lựa chọn không 100 0C phạm vi nhiệt độ điện trở nhiệt,thì tạo đường cong phù hợp Việc tính toán nhanh phương trình đơn giản hơn: T = B/(lnR – A) – C Trong A, B, C tìm thây việc lựa chọn tọa độ (R, T) giải ba phương trình đông thời Phương trình phải áp dụng khoảng nhiệt độ hẹp để tiệm cận chinh xác phương trình Steinhart_Hart Các sáng chế liên quan đến chất bán dẫn oxide cho thermistors để sử dụng cảm biến chủ yếu phạm vi nhiệt độ 200 – 5000C, thân bao gồm loại nguyên tố kim loại 60 – 98.5% nguyên tử Mn, 0.1 – % nguyên tử Ni , 0.3 – % nguyên tử Cr, 0.2 – % nguyên tử Y 0.5 - 28% nguyên tử Zr, chất bán dẫn oxide cho nhiệt điện trở có tính tuyệt vời đặc Nhóm Trang Nhiệt điện trở Thermistor trưng cảm biến nhiệt độ để sử dụng phạm vi nhiệt độ trung binh cao; là, đưa thay đổi điện trở nhỏ với thời gian ± 5% nhiệt độ từ 200 - 5000C, thích hợp cho ứng dụng đo nhiệt độ mà độ tin cậy cao cần thiết nhiệt độ cao Nhiệt điện trở tuyến tính khoảng nhiệt độ định 50 – 150D.C người ta dùng để dùng làm cảm biến đo nhiệt Chỉ sử dụng mục đích bảo vệ, ngắt nhiệt, bác nhà ta thường gọi Tẹt – mít Cái Block lạnh có vài gắn chặt vào cuộn dây động Hình: Cấu tạo Thermistor Phân loại Nhiệt điện trở phân thành loại: PTC NTC Sự phân loại dựa dấu hệ số k công thức: Trong đó: ∆R: Khoảng biến thiên điện trở ∆T: Khoảng biến thiên nhiệt độ k: Hệ số nhiệt Nhóm Trang Nhiệt điện trở Thermistor - Nếu k dương: điện trở tăng nhiệt độ tăng: PTC (positive temperature - coefficient) Nếu k âm: điện trở giảm tăng nhiệt độ: NTC (negative temperature coefficient) Thường dùng loại NTC 2.1 Nhiệt điện trở PTC Là điện trở có hệ số nhiệt dương, có chất điện trở bán dẫn có điện trở tăng nhiệt độ tăng Ở nhiệt độ nhỏ 110 0C điện trở nhỏ cỡ trăm Ω biến đổi không đáng kể Khi nhiệt độ vượt 110 0C điện trở tăng tới hàng ngàn mêga Ω Trên thị trường, nhiệt điện trở PTC thường có loại chính: - • Điện trở silic nhạy nhiệt “Silistor”: Thiết bị thể hệ số nhiệt dương thống khoảng + 0.77% suốt phạm vi hoạt động chúng, thể vùng hệ số - nhiệt âm nhiệt độ vượt 150°C Thường dùng để cân nhiệt độ thiết bị bán dẫn Silic - khoảng nhiệt độ từ - 60°C đến +150°C • PTC chuyển đổi: Các thiết bị làm từ vật liệu ceramic đa tinh thể thường có điện trở cao - có tính bán dẫn thêm vào tạp chất Thường sản xuất từ Bari, chì Titan với phụ gia Mangan, Silic, - Tan tan Ytri Có đặc tính điện trở nhiệt (có hệ số nhiệt âm nhỏ) thiết bị đạt đến nhiệt độ giới hạn, gọi nhiệt độ Curie – nhiệt độ chuyển đổi hay chuyển tiếp Vượt qua nhiệt độ giới hạn này, hệ số nhiệt tăng mạnh lên hệ số nhiệt dương điện trở 2.2 Nhiệt điện trở NTC Là điện trở có hệ số nhiệt âm, có chất điện trở bán dẫn có điện trở giảm nhiệt độ tăng Điện trở NTC giảm mạnh nhiệt độ gia tăng Từ 0C đến 1500C điện trở NTC giảm 100 lần Nhóm Trang Nhiệt điện trở Thermistor Các nhiệt điện trở NTC thường làm từ oxit kim loại, thông dụng oxti mangan, niken, coban, sắt, đồng titan Các nhiệt điện trở NTC thương mai sản xuất dựa sở kỹ thuật ceramic ngày Hỗn hợp hai hay nhiều oxit kim loại dạng bột trộn với chất kết dính thích hợp, tất tạo hình, sấy khô nung nhiệt độ cao Bằng cách thay đổi loại oxit sử dụng, tỷ lệ tương đối chúng, môi trường nung nhiệt độ nung đạt điện trở suất hệ số nhiệt mong muốn Nhiệt điện trở NTC thương mại phân thành nhóm chính, phụ thuộc vào phương pháp điện cực gắn vào xương gốm Mỗi nhóm lại phân nhỏ thành loại khác nhau, đó, loại đặc trưng cho kỹ thuật tạo hình, gia công hay lắp ráp • Loại 1: Dạng hạt: Các nhiệt điện trở dạng có dây dẫn hợp kim platin kết khối trực tiếp xương ceramic Loại nhiệt điện trở phân nhỏ thành loại sau: Bare Beads (Hạt trần) Glass Coated Beads (Hạt bọc thuỷ tinh) Ruggedized Beads (Hạt chịu va chạm) Miniature Glass Probes (Đầu dò thuỷ tinh cỡ nhỏ) Glass Probes (đầu dò thuỷ tinh) Glass Rods (Đũa thuỷ tinh) Bead – in – Glass Enclosures (hạt bọc thuỷ tinh) Nhóm Trang Nhiệt điện trở Thermistor • Loại 2: Có chỗ tiếp xúc bề mặt bị kim loại hoá Disks (Đĩa) Chips (Mảnh, tấm) Surface Mounts Flakes (Tấm phiến) Rods (Đũa) Washes (Tấm lót, vòng đệm) Nhóm Trang Nhiệt điện trở Thermistor Tính chất Hai tính chất đặc biệt quan trọng điện trở nhiệt là: Nhiệt điện 3.1 Nhiệt điện trở PTC 3.1.1 Thuộc tính nhiệt: Quyết định thông số Nhóm Trang Nhiệt điện trở Thermistor • Nhiệt dung Là lượng nhiệt cần thiết cần cung cấp để điện trở nhiệt tăng lên 0C • Hằng số hấp thụ/tiêu tán Thay đổi hệ số cường độ áp vào điện trở nhiệt dẫn tới thay đổi nhiệt độ trình tự gia nhiệt Các yếu tố ảnh hưởng đến số hấp thụ/tiêu tán bao gồm: vật liệu làm dây dẫn, phương pháp lắp ráp, nhiệt độ môi trường, cách thức dẫn nhiệt hay đối lưu thiết bị môi trường xung quanh, chí hình dạng thiết bị • Hằng số nhiệt thời gian Lượng thời gian cần thiết để điện trở nhiệt thay đổi 60% phần chênh lệch nhiệt độ bên (tự gia nhiệt) nhiệt độ xung quanh sau ngắt điện Hằng số chịu ảnh hưởng yếu tố môi trường số hấp thụ Các nghiên cứu tính chất nhiệt điện trở nhiệt PTC dựa kết cấu thiết bị đơn giản 3.1.2 Thuộc tính điện Các thuộc tính điện sau: • Cường độ dòng điện – thời gian Bất thay đổi lượng điện áp vào cho PTC gây thay đổi nhiệt độ Thời gian mà cần cho thiết bị tăng hay giảm nhiệt yếu tố quan trọng ứng dụng liên quan đến điều chỉnh nóng chảy, thời gian trễ, động khởi động khử từ • Điện trở – nhiệt độ Mặc dù điện trở nhiệt PTC sử dụng để nhiệt độ ứng dụng điều khiển chế độ điện Zero, chúng thường không vận hành theo cách Dữ liệu thường không trình bày dạng bảng điện trở - nhiệt độ hay phương trình nội suy Tuy nhiên, có số giới hạn đặc tính nhiệt điện trở quan trọng đòi hỏi hiểu biết nhà thiết kế hay người sử dụng thiết bị • Điện điện trở cực tiểu Nhóm Trang Nhiệt điện trở Thermistor Các điện trở điện Zero điện trở PTC thường quy định nhiệt độ tiêu chuẩn (thường 250C) Điện trở cực tiểu: Điện trở cực tiểu thiét bị PTC giá trì thấp đường cong Điện trở - nhiệt mà điện trở đạt Đây điểm nhiệt độ chuyển tiếp, nơi độ đốc đường đặc tính chạm vào mốc zero thiết bị thay đổi từ hệ số nhiệt âm nhỏ lên giá trị nhiệt dương lớn • Hệ số nhiệt Độ dốc thay đổi đường cong đặc tính điện trở - nhiệt từ giá trị âm nhỏ nhiệt độ chuyển tiếp sang giá trị dương nhiệt độ chuyển tiếp Giá trị dương cực đại hệ số nhiệt điên trở xảy vòng vài độ điểm chuyển tiếp Khi thiết bị trở nên nóng hơn, thay đổi giá trị dương hệ số nhiệt bắt đầu giảm dần, cuối trở lại hệ số âm Tuy nhiên, điều thường xảy nhiệt độ cao, vượt phạm vi hoạt động bình thường thiết bị thiết kế • Nhiệt độ chuyển tiếp Nhiệt độ chuyển tiếp điểm mà đặc tính nhiệt điện trở bắt đầu tăng mạnh Nhiệt độ ứng với điểm Curie vật liệu, nhiên, khó để xách định xác nhiệt độ Các nhà sản xuất PTC xác định nhiệt độ điểm mà có tỉ lệ dự kiến tồn điện trở cực tiểu (hay điện trở điện zero 25 0C) điện trở nhiệt độ chuyển tiếp Ví dụ, nhiệt kế xác định điểm mà điện trở gấp lần giá trị cực tiểu Một số nhà sản xuất khác đưa số gấp 10 lần giá trị cực tiểu • Sự phụ thuộc vào điện áp Sự phụ thuộc vào điện áp điện trở nhiệt PTC quan tâm nhiều nghiên cứu, thảo luận Hình cho thấy PTC trì nhiệt độ không đổi, điện trở giảm điện áp tăng Vì vậy, đo lường đặc tính nhiệt – điện trở phải xác định điệp áp đặt vào trình kiểm tra để việc thí nghiệm có ý nghĩa Nhóm Trang Nhiệt điện trở Thermistor Hình: Sự phụ thuộc vào điện áp • Đặc tính Volt - Ampe Đường cong Volt – Ampe xác định mối quan hệ dòng điện điện áp điểm trạng thái cân nhiệt Rõ rang từ hình cho thấy nhiệt độ điện trở PTC bị ảnh hưởng hấp thu/tiêu tán điện (sự tự gia nhiệt) môi trường xung quanh Bất yếu tố thay đổi số hấp thu thay đổi hình dạng đường cong Volt – Ampe Các đặc tính dòng – áp hầu hết điện trở nhiệt PTC thường không vẽ từ liệu xác Thay vào đó, nhà sản xuất cung cấp liệu hay thông số kỹ thuật Nhóm Trang 10 Nhiệt điện trở Thermistor quan trọng cho phép nhà thiết kế hay người sử dụng sáng tạo kiểu mẫu lý tưởng cho thiết bị Điều giúp đơn giản hoá trình thiết kế, phù hợp với hầu hết ứng dụng liên quan đến điện trở nhiệt PTC tự gia nhiệt Các kiểu mẫu lý tưởng điện trở nhiệt PTC xem cần có điều kiện sau: - Điện trở thiết bị cân với điện trở cực tiểu tất nhiệt độ - nhiệt độ chuyển tiếp Điện trở thiết bị vô tất nhiệt độ nhiệt độ chuyển tiếp Hằng số hấp thụ/tiêu tán không thay đổi khoảng nhiệt độ quan tâm Sự phụ thuộc điện áp thiết bị bỏ qua Tương tự thiết bị NTC, đặc tính dòng – áp trạng thái ổn định thiết bị PTC bị ảnh hưởng thay đổi môi trường xung quanh, xạ, hệ số hấp thụ/tiêu tán thông số điện mạch 3.2 Nhiệt điện trở NTC Tương tự PTC, NTC có tính chất quan trọng nhiệt điện 3.2.1 Thuộc tính nhiệt Khi điện trở nhiệt NTC kết nối mạch điện, dòng điện hấp thụ/tiêu tán nhiệt nhiệt độ thiết bị điện trở nhiệt tăng lên nhiệt độ môi trường xung quanh Khoảng lượng cung cấp phải khoảng lượng bị cộng với khoảng lượng hấp thụ (khả lưu trữ lượng thiết bị) (1) Khoảng lượng nhiệt cung cấp cho điện trở nhiệt mạch điện với lượng lượng hấp thụ/tiêu tán điện trở nhiệt (2) Nhóm Trang 11 Nhiệt điện trở Thermistor Khoảng lượng nhiệt bị từ điện trở nhiệt đến môi trường xung quanh tỉ lệ thuận với gia tăng nhiệt độ điện trở nhiệt (3) Trong đó: δ: số hấp thụ/tiêu tán Hằng số nghĩa đo điều kiện cân Khoảng lượng nhiệt hấp thụ điện trở nhiệt làm tăng lượng cụ thể nhiệt: (4) Trong đó: s: nhiệt riêng m: khối lượng điện trở nhiệt c: nhiệt dung, phụ thuộc vào vật liệu cấu tạo điện trở nhiệt Vì vậy, phương trình truyền nhiệt cho điện trở nhiệt NTC thời điểm sau dòng điện áp vào mạch thể sau: (5) Kiểm tra trạng thái điện trở nhiệt điều kiện ổn định tạm thời Các phép giải phương trình (5) dòng điện không đổi là: (6) Phương trình (6) cho thấy lượng điện đáng kể hấp thụ/tiêu tán điện trở nhiệt, nhiệt độ tăng lên nhiệt độ môi trường hàm thời gian Các điều kiện tạm thời chế độ “mở”, tất ứng dụng dựa đặc tính dòng – thời gian vốn phụ thuộc vào phương trình (6) Nhóm Trang 12 Nhiệt điện trở Thermistor Một điều kiện trạng thái cân đạt dT/dt = phương trình (5) t >> C/d phương trình (6) Trong điều kiện trạng thái ổn định, khoảng nhiệt bị với lượng điện cung cấp cho điện trở nhiệt Do đó: δ(T - TA) = δ∆T = P = ET * IT (7) Trong đó: ET: Trạng thái ổn định hay trạng thái tĩnh điện áp điệnt rở nhiệt IT: dòng trạng thái ổn định Đặc tính volt – ampe định từ phương trình (7) Khi dòng điện giảm điện trở nhiệt đến lượng nhiệt tự gia nhiệt xem không đáng kể phương trình truyền nhiệt viết lại sau: (8) Như đến nay, tất thảo luận thuộc tính điện trở nhiệt NTC dựa cấu trúc thiết bị đơn giản với thời gian không thay đổi 3.2.2 Thuộc tính điện Gồm đặc tính quan trọng: • Dòng – thời gian Trong vài phân tích tính chất nhiệt NTC, người ta quan sát thấy tự gia nhiệt điện trở nhiệt hàm thời gian Một điều kiện thời tồn mạch điện trở nhiệt từ thời điêm mà đó, lần điện áp vào từ nguồi Thevenin (t = 0), thời điểm đạt trạng thái cân (t >> τ) Nhìn chung, kích thích coi hàm giai đoạn điện áp thông qua nguồn tương đương Thevenin Trong suốt thời gian này, dòng tăng từ giá trị ban đầu đến giá trị cuối thay đổi dòng hàm thời gian gọi đặc tính “Dòng – Thời gian” Đặc tính không đơn giản mối quan hệ theo cấp số mũ Khoảng thay đổi dòng ban đầu thấp điện trở điện trở nhiệt cao điện trở nguồn thêm vào Ki thiết bị gia niệt, điện trở giảm nhanh chóng khoảng thay đổi thay đổi Nhóm Trang 13 Nhiệt điện trở Thermistor dòng tăng lên Cuối cùng, thiết bị đạt đến trạng thái cân bằng, khoảng thay đổi dòng giảm dòng chạm đến giá trị cuối Các yếu tố ảnh hưởng đến đặc tính dòng – thời gian nhiệt dung thiết bị (c), số hấp thụ/tiêu tán thiết bị (d), nguồn điện áp, nguồn điện trở điện trở thiết bị nhiệt độ môi trường Giá trị ban đầu dòng thời gian cần thiết để đạt giá trị dòng cuối thay đổi cân bằng cách thiết kế mạch thích hợp Đặc tính dòng – thời gian sử dụng ứng dụng: trì hoãn thời gian, ngăn cản tăng vọt dòng hay điện áp, bảo vệ dây tóc, bảo vệ tải chuyển mạch liên tiếp • Dòng – điện áp Một điện trở nhiệt tự gia nhiệt đạt đến trạng thái cân bằng, tốc độ nhiệt thiết bị cân băng với điện cung cấp Nó thể toán học dạng phương trình: δ(T - TA) = δ∆T = P = ET * IT Nếu số hấp thụ/tiêu tán thay đổi không đáng kể môi trường xác định tập hợp điều kiện, xuất đặc tính nhiệt – điện trở, phương trình giải cho đặc tính dòng – điện áp ổn định Đặc tính vẽ tên toạ độ hàm log – log nơi đường điện trở không đổi có độ dốc +1 đường dòng điện có độ dốc -1 (như hình 5) Đối với số ứng dụng, thuận tiện để vẽ đặc tính dòng – điệp áp toạ độ tuyến tính (như hình 6) Nhóm Trang 14 Nhiệt điện trở Thermistor Nhóm Trang 15 Nhiệt điện trở Thermistor Khi lượng điện hấp thụ/tiêu tán điện trở nhiệt không đáng kể, đặc tính dòng – điện áp tiếp tuyến với đường điện trở không đổi với điện trở dòng zero thiết bị nhiệt độ môi trường quy định Có nhiều ứng dụng dựa đặc tính dòng – điện áp tĩnh Những ứng dụng phân loại lại theo kiểu kích thích sử dụng đế thay đổi đặc tính dòng – điện áp • Điện trở – nhiệt độ Có nhiều ứng dụng dựa đặc tính điện trở - nhiệt độ cúng phân thành nhóm chung nhiệt kế điện trở, điều khiển nhiệt độ hay hiệu chỉnh nhiệt độ Trong thảo luận trước đặc tính dòng – thời gian dòng – điện táp, thiết bị kiểm tra việc vận hành chế độ tự gia nhiệt (gia nhiệt lên nhiệt độ môi trường dòng điện bị hấp thụ/tiêu tán điện trở nhiệt) Đối với hầu hết ứng dụng dựa đặc tính điện trở - nhiệt độ, tác dụng tự gia nhiệt không mong muốn thử nghiệm làm việc với dòng điện gần zero Nhóm Trang 16 Nhiệt điện trở Thermistor Phương pháp xản xuất Các sáng chế liên quan phương pháp sản xuất vật liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao có tính chất nhiệt điện trở ổn định nhiệt điện trở nhiệt độ cao Theo phương pháp này, vật liệu điện trở nhiệt thu cách trộn bột (MnCr)O spinel bột Y2O3 bắn bột trộn nhiệt độ từ 1400 – 17000C, để tạo thành phần hỗn hợp phản ứng với Một phương pháp sản xuất vật liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao, bao gồm bước: Trộn bột (MnCr)O4 spinel bột Y2O3 để tạo thành loại bột hỗn hợp, bắn bột hỗn hợp nhiệt độ từ 1400 – 17000C Phản ứng thành phần bột trộn với tạo (MnxCry)O4 spinel Y(CrMn)O3 Perovskite , < x, y ≤ 2, x + y = Một phương pháp theo yêu cầu 1, nồng độ bột Y2O3 10 – 90 % mol so với số lượng tổng cộng bột (MnCr)O spinel bột Y2O3 hỗn hợp bột Một phương pháp theo yêu cầu 1, tỷ lệ mol Mn : Cr (MnCr)O bột spinel 0.11 – (MnCr)O4 vật liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao có điện trở suất cao nhiệt độ cao hệ số kháng Mặt khác, YCrO3 loại vật liệu nhiệt điện trở tương tự có điện trở suất thấp nhiệt độ thấp hệ số kháng Do đó, nhiệt độ cao, nhiệt điện trở cấp điện trở suất mong muốn phù hợp với nhiệt độ có hệ số kháng cách thay đổi phù hợp tỷ lệ pha trộn (MnCr)O4 YCrO3 Các vật liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao có loạt đặc tính nhiệt điện trở ổn định Tuy nhiên, có số vấn đề, sau, vật liệu nhiệt điện trở trước tính thuận lợi loại vật liệu nhiệt điện trở trở thành thống phân tán (MnCr)O4 hạt YCrO3 hạt vật liệu Như đề cập trên, hai (MnCr)O4 có điện trở suất tốt nhiệt độ tốt hệ số sức đề kháng YCrO3 có điện trở suất tồi tệ nhiệt độ tồi tệ hệ số điện trở thống hỗn hợp phân tán với suốt vật liệu nhiệt điện trở, điện trở suất nhiệt độ hệ số kháng vật liệu nhiệt điện trở đồng vật liệu nhiệt điện trở Nhóm Trang 17 Nhiệt điện trở Thermistor Để đẩy nhanh phản ứng (MnxCry)O4 spinel Y(CrMn)O3 Perovskite, nhiệt độ tốt khoảng 1400 đến khoảng 17000C Khi nhiệt độ nung thấp 14000C., lực liên kết chúng không đủ Khi nhiệt độ nung 17000C., tăng trưởng bất thường hạt tiến hành trình phản ứng Hơn nữa, thực bắn, sử dụng thêm phụ bắn SiO năm 1650 CaO CaSiO3, chất lỏng trạng thái phạm vi nhiệt độ khoảng 1500 0C Bằng cách sử dụng firing auxiliaries, dễ dàng để kiểm soát nhiệt độ nung thiêu kết đến phạm vi 15000C đến 16000C Hơn nữa, điều làm cho khối lượng vật liệu cách điện phải tăng lên vật liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao, mà cho phép giá trị điện trở điều chỉnh nhẹ Sau nung, mong muốn để vật liệu nhiệt điện trở tuổi nhiệt độ cao khoảng từ khoảng 30 đến 50 phạm vi nhiệt độ mong muốn 1000 12000C (MnCr)O4 hợp chất hóa học có cấu trúc tinh thể loại spinel, ví dụ, công thức thành phần Mn Cr0.5 0.5 O4 Mn1Cr 0.5 + x 10.5 - O4 loại tương tự (nếu < x [...]... liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao và có điện trở suất cao và nhiệt độ cao hệ số kháng Mặt khác, YCrO3 là một loại vật liệu nhiệt điện trở tương tự và có điện trở suất thấp và nhiệt độ thấp hệ số kháng Do đó, nhiệt độ cao, nhiệt điện trở có thể được cấp một điện trở suất mong muốn và phù hợp với nhiệt độ có hệ số kháng bằng cách thay đổi phù hợp tỷ lệ pha trộn của (MnCr)O4 và YCrO3 Các vật liệu nhiệt điện. .. và YCrO3 có điện trở suất tồi tệ hơn và nhiệt độ tồi tệ hơn hệ số của điện trở được thống nhất hỗn hợp và phân tán với nhau trong suốt các vật liệu nhiệt điện trở, điện trở suất và nhiệt độ hệ số kháng của vật liệu nhiệt điện trở là đồng nhất trong các vật liệu nhiệt điện trở Nhóm 2 Trang 17 Nhiệt điện trở Thermistor Để đẩy nhanh phản ứng của (MnxCry)O4 spinel và Y(CrMn)O3 Perovskite, nhiệt độ tốt... Khoảng năng lượng nhiệt được hấp thụ bởi điện trở nhiệt làm tăng một lượng cụ thể về nhiệt: (4) Trong đó: s: nhiệt riêng m: khối lượng của điện trở nhiệt c: nhiệt dung, phụ thuộc vào vật liệu và cấu tạo điện trở nhiệt Vì vậy, phương trình truyền nhiệt cho một điện trở nhiệt NTC tại thời điểm bất kì sau khi dòng điện được áp vào mạch được thể hiện như sau: (5) Kiểm tra trạng thái điện trở nhiệt trong điều... trữ năng lượng của thiết bị) (1) Khoảng năng lượng nhiệt được cung cấp cho điện trở nhiệt trong một mạch điện bằng với lượng năng lượng hấp thụ/tiêu tán trong các điện trở nhiệt (2) Nhóm 2 Trang 11 Nhiệt điện trở Thermistor Khoảng năng lượng nhiệt bị mất từ điện trở nhiệt đến môi trường xung quanh là tỉ lệ thuận với sự gia tăng nhiệt độ trong điện trở nhiệt đó (3) Trong đó: δ: hằng số hấp thụ/tiêu tán... việc với một dòng điện gần zero Nhóm 2 Trang 16 Nhiệt điện trở Thermistor 4 Phương pháp xản xuất Các sáng chế hiện nay liên quan một phương pháp sản xuất vật liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao có tính chất nhiệt điện trở ổn định và một nhiệt điện trở nhiệt độ cao Theo phương pháp này, các vật liệu điện trở nhiệt thu được bằng cách trộn bột (MnCr)O 4 spinel và bột Y2O3 và bắn bột trộn ở nhiệt độ từ 1400... Y(CrMn)O3 Perovskite không xảy ra trong vật liệu nhiệt điện trở Nhóm 2 Trang 20 Nhiệt điện trở Thermistor Vì vậy, các phương pháp trên có thể cung cấp các thermistors nhiệt độ cao có tính nhiệt điện trở ổn định Đối với những sáng chế hiện nay, nhiệt điện trở nhiệt độ cao có thể được gắn vào một ống kim loại Trong trường hợp này, các vật liệu nhiệt điện trở là ngăn không được trực tiếp tiếp xúc với oxy... trường xung quanh, bức xạ, hệ số hấp thụ/tiêu tán và các thông số điện trong mạch 3.2 Nhiệt điện trở NTC Tương tự PTC, NTC cũng có những tính chất quan trọng về nhiệt và điện 3.2.1 Thuộc tính nhiệt Khi một điện trở nhiệt NTC được kết nối trong một mạch điện, dòng điện hấp thụ/tiêu tán khi nhiệt và nhiệt độ thiết bị điện trở nhiệt tăng lên trên nhiệt độ môi trường xung quanh Khoảng năng lượng được cung cấp... Y(CrMn)O3 Perovskite Nhóm 2 Trang 18 Nhiệt điện trở Thermistor Bởi vì các vật liệu nhiệt điện trở cao của sáng chế hiện nay là nhất thiết là một hỗn hợp đồng nhất của cả hai (Mn x Cr y) O 4 spinel và Y (Cr.Mn) O 3 Perovskite, các nhiệt điện trở sử dụng vật liệu này có các tính chất nhiệt điện trở ổn định Như đã nêu ở trên, các sáng chế hiện nay cung cấp vật liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao và phương pháp sản... alumina, một lớp vật liệu nhiệt điện trở nhiệt độ cao trên bề mặt gốm, và bao gồm một gốm trên lớp nhiệt điện trở, trong đó các vật 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 thu được bằng cách trộn (MnCr)O4 spinel bột và Y2O3 bột và bắn hỗn hợp ở nhiệt độ 1400 đến 1700 0C Khi nhiệt độ vật liệu nhiệt điện trở cao được sản xuất theo... điện trở không đổi có độ dốc +1 và các đường dòng điện có độ dốc -1 (như trong hình 5) Đối với một số ứng dụng, nó thuận tiện hơn để vẽ đặc tính dòng – điệp áp trên toạ độ tuyến tính (như hình 6) Nhóm 2 Trang 14 Nhiệt điện trở Thermistor Nhóm 2 Trang 15 Nhiệt điện trở Thermistor Khi lượng điện hấp thụ/tiêu tán trong điện trở nhiệt không đáng kể, đặc tính dòng – điện áp sẽ tiếp tuyến với một đường điện