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TDK的NTCRP系列产品(NTC热敏电阻)具有高可靠性,广泛应用于电动汽车中的驱动电机、电池,以及工业设备的温度检测等领域。本报告解释了NTC热敏电阻的一项非常重要的特性,即热响应性,并介绍了测量NTCRP系列响应性的方法。

NTCRP系列产品概要

该系列产品是采用PPS外壳密封的玻璃密封型NTC热敏电阻。 温度传感器的本体部份(感温部)是通过树脂注型密封的,尺寸达到业界最小级。客户可以根据安装位置的环境和形状选择矩形和圆柱型两种。矩形适合安装于扁平铜线的电机,圆柱型则适合安装于圆形铜线的电机。如对安装方法有任何疑问,请随时与我们联系,我们有经验丰富的技术人员很乐意为您提供适合的安装建议。

图1:NTCRP系列产品尺寸

什么是NTC热敏电阻的热时间常数/热响应性

热时间常数的定义
热时间常数即用来衡量热响应性的参数,表示传感器有初始温度T1置于不同坏境温度T2(空气中、水肿)时,其温度随时间变化的近似于指数的函数。
T(t) = T2 + (T1 - T2) ・ e-t/τa (公式 11)
时间 t=τ时,
T(τ) = T1 + (T2 – T1) ・ (1 – 1/e ) (参见图 5)
即,时间τ时传感器的温度变化为温差 T1-T2 的 1 - 1/e = 63.2%。该时间τ即被定义为热时间常数。
热响应性的定义
指实际热源温度变化后的响应速度。
NTC系列产品能快速响应热源的温度变化做,并相应改变电阻输出,被视为快速响应的热敏电阻。
一般来说,热敏电阻的热响应性的影响因素包括物理大小、形状、材料种类、生产工艺等。

图2 : 当环境温度从T1上升到T2时,传感器温度的变化(指数函数逼近)

使用硅油测量热时间常数的试验

3-1. 试验方法

在硅油中,将热敏电阻从25℃移至85℃。观察热敏电阻温度从25℃变化至85℃过程中的电阻-时间特性,并测量出热敏电阻的温度升至63.2%(62.9℃)时所需的时间。

图3:热时间常数测试方法(硅油中)
3-2. 试验结果 (友商同类竞品与TDK标准NTCRP系列产品间的比较)

以下是使用硅油进行热时常数测定试验的结果。数字越小,响应速度越快,TDK产品的结果比其他产品更快。快速的响应时间可以即时准确地测量温度。

测量产品 友商同类竞品 NTCRP系列
热时间常数测量结果 4.8 sec 4.2 sec

测量单侧受热后热时间常数的试验方法

4-1. 试验方法

在空气中的热板上,使热敏电阻逐步从25℃移动到85℃。硅胶管与热板接触的另一侧呈开放状态。根据热敏电阻温度从25℃变化至85℃过程中的电阻-时间特性,可以测量出热敏电阻的温度升至63.2%(62.9℃)时所需的时间。

图4: 热时间常数测试方法(热板上)
4-2. 试验结果(友商同类竞品与TDK标准NTCRP系列产品间的比较)

根据上述单侧受热测量试验的结果可知,TDK产品的响应速度快于友商同类竞品。
TDK NTCRP系列产品在外壳树脂、填充材料等物体上使用了TDK独家的高导热性材料,从而提高了响应性。

测量产品 友商同类竞品 NTCRP系列
热时间常数测量结果 18.1 sec 12.2 sec

总结

我们已经介绍了NTCRP系列使用硅油进行热时常数测定的方法/结果以及使用单面加热的热时常数测定方法/结果。如果您对NTCRP系列的设计开发、购买等方面有任何需求或疑问,请随时与我们联系,我们将竭诚为您服务。