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采样电阻被动元件之应用简介

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采样电阻

采样电阻被动元件之应用简介

采样电阻(Thermistor,Thermal Resistor之缩写)是一种被动高温度係数的电阻体,就其电阻係数之大小而言,乃属於半导体;而依其电阻值随温度变化的情形,主要可将其分為负温度係数(NTC, Negative Temperature Coefficient)采样电阻及正温度係数(PTC, Positive Temperature Coefficient)采样电阻两种。本文仅将透过负温度係数采样电阻之电阻-温度特性、电流-电压特性及电流-时间特性来介绍其应用。

电阻-温度特性:NTC的电阻值可以随温度的上升而下降,温度的下降而阻值上升,由於其温度系数非常大,所以可以检知微小的温度变化,因此被广泛应用在温度的量测、控制与补偿。

电流-时间特性:NTC采样电阻的另一个重要参数是时间,亦即使NTC采样电阻从某一电阻值改变到另一电阻值所需的时间。当开始加电压於NTC采样电阻时是定电阻、定电流的状态,而在自热区域(self-heating)则电阻下降、电流增加。而其改变速率则和加於NTC采样电阻上的功率和元件本身的Thermal Mass、形状/结构及环境状况等因素有关。此一电流-时间特性可用於抑制突波电流,又不至於对电路的总电流造成太大的影响。因此被广泛应用於OA机器的交换式电源供应器中,以抑制电源开啟时,引发的突波电流,如此可以防止熔丝的熔断与保护电子线路及其他电子元件,以提高OA机器的可靠度。

电流-电压特性:当通入的电流小,几乎不使元件本身发热时,电阻值是一定值。当电流增加,NTC采样电阻產生的焦耳热使元件本身的温度上昇(self-heating),并与环境进行热交换。此电流-电压特性的典型应用為液位感测器,其基本原理是利用NTC采样电阻在液体和空气中的热散失差异;如前所述,NTC采样电阻通以电流后產生焦耳热而昇温,其热量传导至週围介质,平衡温度将随介质种类而不同。利用此现象可检知NTC采样电阻在液体中或空气中,以适时啟动警示灯。

随著以微电脑為主体的微电子快速普及,及显示器被大量应用,并随著科技的发展、製程技术的进步,NTC元/组件的应用领域不断拓展。市场需求与產品应用范围广泛,涵盖电子、资讯、通讯、家电、汽车、生医、航太等相关產业。

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