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NTC温度传感器的选择与安装应用

2022-11-29 10:57:50| 来源:聚英电子| | 0

众所周知,NTC温度传感器是一种常用的温度测量仪器,被广泛地应用于多个行业当中。所以在选购NTC温度传感器的时候需要通过多个方面来考虑,如果选购的NTC温度传感器不合适在使用的时候很容易造成一定的损坏。那么要怎样选用呢?综合聚英电子实际经验进行说明:

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  第一:根据应用的工作温度范围不同来选材。NTC温度传感器作为测温用的敏感元器件。根据其工作温度范围的不同来选择不同的材质至关重要。传感器一般由感温头(金属外壳或塑胶外壳),线材,端子及连接器,环氧树脂或其他填充材料等组成。要根据不同的工作环境温度来选择不同的材质。如:工作温度在105度以内的,宜选用耐温105度PVC线,工作温度到125度的,选用耐温125度左右的辐照线,温度高达200度时,应选用铁氟龙线或硅胶线。

  第二、根据工作场合所要求测温的精度来选型。精度是传感器的一个重要的性能指标,是关系到整个测量系统测量精度的一个重要环节。传感器的精度越高,其价格越昂贵,因此,传感器的精度只要满足整个测量系统的精度要求就可以。

  决定NTC温度传感器精度的有两个因素:①是热敏电阻本身的误差。热敏电阻的阻值误差,B值误差越小,测量精度越高。②是传感器的感温头与测温对象的接触方式。直接接触的比间接接触的测量精度要高。

另因NTC热敏电阻的R-T曲线是非线性的。不可能保证在很宽的工作温度范围内的精度都是一样的。因此,要想得到较高的测量精度。选定工作场合的中心工作温度点(一般中心工作温度点精度最高,根据R-T曲线的离散性,离中心工作温度点越远的温度点,精度误差会逐渐加大)。如:用于测人体体温的传感器,一般会选择37度左右作为中心工作温度点。

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  第三:根据所使用的工作场合所要求的灵敏度来选型。不同的应用场合要求NTC温度传感器的响应速度快慢不一,而不同的材料有不同的导热系数。

  影响NTC温度传感器响应速度的因素有:①是热敏电阻芯片的热时间常数。热时间常数小的,响应速度快。②是感温头外壳材质的导热系数,导热系数高的材料热传导性能优良。③是感温头尺寸的大小,感温头尺寸小的,热传导时间会相应短,反应速度会快一点。④是感温头内部填充的导热胶。感温头内填充了导热系数高的导热硅脂的会比没填充\填充了导热系数低的导热硅脂反应速度快。

  第四:根据测量对象和测量环境的不同来选型。不同的工作环境,温湿度条件不同。不同的测量对象,也有不同的要求。(如水温的测量,人本体温的测量等),因此,这就需要NTC温度传感器要有良好的绝缘性。在选型时,在考虑工作环境温度范围时,同时要兼顾考虑到工作环境的湿度,有否接触到水或水蒸气,有否接触到人体,有无耐压要求。

不同的材料附着力,密封性及耐温特性都是不一样的。如: NTC温度传感器最常见的填充材料-----环氧树脂,环氧树脂具有良好的密封性和附着力,耐温可以高达150度。但与金属壳的附着力相对塑料材质要弱。相对于与线材的附着力而言,环氧树脂与PVC线的结合致密性最好,辐照线次之,铁氟龙线最差。因此,在选材时,并不是耐温越高的材质越好,只要是满足于工作温度范围的材质,且与填充材料附着力好的材料才是最合适的。

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  第五:注意NTC温度传感器的稳定性。温度传感器在使用一段时间后,其性能保持不变化的能力称为稳定性。

影响传感器长期稳定性的因素除NTC热敏电阻芯片的稳定性,可靠性,传感器本身和结构,还有传感器的使用环境。要使传感器具有良好的稳定性,传感器必须要有较强的环境适应能力。稳定性的确认从以下三个方面着手:①是选用高可靠的热敏电阻芯片作为核心。②是选用合理的结构,要有较强的机械强度。③是针对不同的使用环境,选用不同的填充材质。

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  安装注意:

  在设计温度传感器安装时,因为产品特性和安装位置的不一样,在安装温度传感器的时候会遇到这样或是那样的问题,比如说:温度传感器安装位置会影响其响应速度、探头安装的密封性、传感器安装简易或者复杂、温度探针外壳材质的选择等等,这些都会影响其性能和使用寿命,只有妥善安装好了温度传感装置、选择好了探头外壳材质、才能准确测温,精准计数。

  NTC温度传感器安装时要注意机械强度,特别是要注意安装的位置不允许有水分以免探头灌封口水分渗透损坏NTC热敏电阻芯片。另外,为了避免保护管的热损失会对元件的温度产生影响,还需要考虑到流向和保护管的插入长度、外形、隔热、保温等问题。

  就NTC温度探头响应速度来说取决于探头外壳的材质、探头外壳的壁厚、环氧树脂胶的导热性能、NTC头部尺寸的大小等等。在热导率大的水中和热导率相对小的空气中,响应速度是不一样的。保护管内径和外径的不同不会对响应时间有影响。

除此之外,还应该注意,温度传感器在安装时,应该选择尽量具有代表性的安装地点,需避免死角安装,避开强磁场或者是热源,减小外部因素对结果的影响。而且,温度传感器最好能够垂直安装,防止由于高温产生变形,宜在管道弯曲处安装。另外还要注意对温度传感器的卫生保护和后期维护,才能保证传感器可以正常工作。



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