
咱们曾经商讨了固定电阻器和可变电阻器。乐趣的是,电阻不光限于用于限流、降压和耗散功率。有很众额外类型的电阻器也可能用作传感器,是以它们可能用作电道中的传感器。传感器是一种将物理量的转化转换为电信号或反之的安装。少许额外类型的电阻器的电阻取决于入射光、压力、温度、电压或磁场等物理量。它们的电阻对物理量的这种依赖性有助于衡量特定物理量或安排闭联传感器。
是以,附属电阻器是可变电阻器,其阻值相对付物理量而转化。依赖电阻要紧有以下几品种型:
光敏电阻器 (LDR) 的电阻随入射光而转化。它们的电阻跟着入射光强度的补充而消浸,反之亦然。因为这本性子,这些电阻器可能被校准以识别黯淡或明亮的情形。正在黯淡中,LDR 一般供应高达 1 兆欧姆的电阻,而正在光芒下它们的电阻降至几百欧姆或几欧姆。电阻的这种大转化会导致 LDR 上的压降发作显着转化,这可用于分压设备,以识别黯淡与敞后的情形。
LDR 也称为光敏电阻。这些电阻器由可能招揽光子的高电阻半导体构成。遵照入射光的强度和频率,半导体中的管束电子跳入导带,从而消浸电阻。LDR 的电阻转化取决于入射光的频率(或波长)。常用于制制光敏电阻的半导体有硫化镉、硒化镉、硫化铅、硒化铅、锑化铟等。只是,少许邦度现正在曾经禁止应用由镉或铅制成的光敏电阻,由于这些光敏电阻不吻合 RoHS 准则而且或许对境遇无益。光敏电阻具有以下 IEC 准则符号:
1) 本征光敏电阻:这些光敏电阻由未掺杂的半导体(如硅和锗)组成。这些 LDR 一般具有低机警度。
2) 外正在光敏电阻:这些光敏电阻由掺杂的半导体组成。因为掺杂,这些 LDR 显示出对光照的抵拒力快速降低。是以,这些光敏电阻具有优越的机警度。
任何 LDR 的预期性能是它检测亮暗情形的技能。是以,LDR 的功能目标是对光强的敏锐性、波长依赖性和延迟等性子。这些 KPI 如下所述。
机警度:理思情形下,LDR 的电阻应跟着入射光强度的补充而消浸。对付恒定的光强度,其电阻也必需维系恒定。实践上,LDR 的电阻相对付光强呈非线性转化。其它,对付恒定的光强度,电阻仍或许因为温度转化而降低。是以,防备给定温度领域内 LDR 的最大功耗特殊要紧LDR 中的热效应一般由沟通光强度下的最大电阻和最小电阻呈现其他可用于预测 LDR 机警度的要紧目标包含典范电阻和暗电阻的LDR。
波长机警度:悉数半导体都有怪异的光谱反映弧线,是以 LDR 对区别波长具有区别的机警度。LDR 一般安排为对人类可睹的光波长具有敏锐性。是以,它们的机警度照旧特殊目标于光谱的红外线领域。光敏电阻的波长或频率依赖性一般由波长对机警度弧线和 LDR 的峰值波长呈现。
隐秘:光敏电阻正在曝光或遮光时的电阻转化不是遽然的。光敏电阻一般必要 1 秒才华正在黯淡情形下降低电阻,而正在照明前提下它们必要大约 10 毫秒才华消浸电阻。LDR 相对付入射光消浸或升高其电阻所需的期间称为隐秘期。LDR 的隐秘期可能通过正在黯淡情形下区别时期的暗电阻来指示。
因为热效应惹起的延迟和电阻转化,LDR 不是最好的光传感器。现正在,公共半电子电道都将光电二极管或光电晶体管用于光敏利用。光电二极管和光电晶体管是有源元件,具有真正的 PN 结。这使它们对光具有锐利的敏锐性,而且动作有源组件,它们具有特殊低的延迟。LDR 仍正在某些电道中应用,这些电道只必要检测亮或暗情形,但不无误。LDR 还用于音频压缩器电道,正在这些电道中,LDR 的延迟被证据对滑润音频信号很有效。
电压闭联电阻器,也称为变阻器,是可变电阻器,其阻值会跟着施加的电压而转化。当施加的电压逾越阈值电压电平常,这些电阻器的电阻会快速降低。压敏电阻的这一性子使其可用于过压珍惜电道和浪涌珍惜利用。这些电阻器有众种封装办法,如轴向、径向、圆盘和块状。对付高功率利用,应用块型 VDR。压敏电阻具有以下 IEC 准则符号:
1) 金属氧化物变阻器 (MOV): 这是最常用的变阻器。它由氧化锌颗粒的烧结矩阵制成,充任串联和并联二极管的矩阵。
2) 碳化硅变阻器:这些变阻器合用于大功率和高压利用。它们由碳化硅的烧结基体构成。这些变阻器的一个要紧弊端是它们的待机电流会导致大功率耗散。
压敏电阻的要紧KPI包含钳位电压、最大脉冲能量、最大额定AC/DC电压、峰值电流和待机电流。压敏电阻的电压-电流性子形似于二极管。它传导特殊小的走电流,直到电压到达钳位电平。除了钳位电压除外,电阻快速降低,而且大的雪崩电流流过变阻器。电流的转化相对付施加的电压利害线性的。要紧的是要防备,屡屡显现于电压浪涌会消浸变阻器的钳位电压。这或许会导致短道并或许导致火警。是以,正在任何利用中都必需应用高钳位电压的压敏电阻,而且必需与其串联热熔断器。
悉数电阻器的阻值,无论是固定的仍然可变的,都对温度有肯定的依赖性。这由电阻器的温度系数呈现。温度系数可能是正的也可能是负的。对付固定或可变电阻器,温度系数必需最小。是以,固定或可变电阻器的构制具有最小的温度系数和尽或许大的事情温度领域。正在感测温度、热调剂、过电流珍惜等利用中,有时必要电阻对温度的依赖性。安排为相对付温度转化具有显着电阻转化的电阻称为热敏电阻或热电阻。
热敏电阻是温度敏锐电阻,可用作温度传感器。这些被安排成具有高温度系数。公共半情形下,热敏电阻具有负温度系数。这些被称为 NTC 热敏电阻。具有正温度系数的热敏电阻称为PTC热敏电阻。热敏电阻由陶瓷半导体(金属氧化物)和夹杂的额外增加剂组成,以告终高温系数。热敏电阻有众种封装办法,比方径向封装、轴向封装、玻璃封装、探针封装、螺纹封装等。径向封装是热敏电阻最常用的封装类型。热敏电阻具有以下 IEC 准则符号:
NTC 热敏电阻是具有负温度系数的热敏电阻。它们的电阻跟着温度的升高而显着消浸。这些电阻器由陶瓷或镍、钴、锰、铂、铁、钛等齐集物制成。这些电阻器一般用作温度传感器。与电阻温度检测器 (RTD) 和硅温度传感器(Silistors)等其他温度传感筑筑比拟,NTC 热敏电阻的温度系数一般高五到十倍。然而,它们的非线性温度依赖性使得应用 NTC 热敏电阻成为一件棘手的工作。
这些热敏电阻用于温度传感、温度节制、温度储积、限流、延时、浪涌压抑和流量衡量等利用。温度传感、温度节制和温度储积等利用使用热敏电阻电阻对温度的依赖性。正在此类利用中,毗邻 NTC 热敏电阻以通过它们传达最小电流,并通过衡量其两头的电压降来估算温度。限流、浪涌珍惜、延时和流量衡量等利用都是基于热敏电阻的热容量和耗散常数。正在此类利用中,热敏电阻的毗邻格式一朝逾越其耗散常数就先河传导大电流,
事情温度领域:公共半 NTC 热敏电阻(以珠、盘或芯片封装办法供应)的事情温度领域正在 -55°C 到 200°C 之间。有少许额外的热敏电阻(采用玻璃封装封装),其事情温度领域逾越 150°C 或低至绝对零温度。
温度敏锐性:热敏电阻一般具有非线性电阻弧线。它们的温度敏锐性由电阻-温度性子弧线和每摄氏度的电阻转化百分比呈现。热敏电阻一般具有 -3%/°C 至 -6%/°C 的温度机警度。固然与 RTD(-200°C 至 800°C)比拟,热敏电阻具有较低的温度领域(-55°C 至 200°C),但它们具有更高的温度机警度,是以电阻的反映速率相对付温度快速转化. 热敏电阻的阻值转化率用其电阻-温度性子弧线的梯度来呈现,称为热敏电阻的B常数。
热容量:热容量是将热敏电阻的温度升高 1°C 所需的热量。它以 mJ/°C 呈现。热容量是温度节制、温度储积和浪涌电流限度等利用中必需思虑的要紧性子。
必需防备的是,因为NTC热敏电阻的非线性性子弧线,正在模仿电道中或许无法得回确切和无误的结果。NTC 热敏电阻最好与数字电道沿途应用,数字电道可能通过编程将基于热敏电阻性子弧线的查找外与通过 ADC 转换为数字值的模仿电压实行对比。
PTC 热敏电阻是特意安排的具有正温度系数的热敏电阻。它们的电阻跟着温度的升高而补充。PTC 热敏电阻有两品种型——线性 PTC 热敏电阻和开闭型 PTC 热敏电阻。线性 PTC 热敏电阻由硅制成,具有线性电阻-温度性子弧线。这些也称为Silistors。这些 PTC 热敏电阻用于温度传感和衡量。
开闭型 PTC 热敏电阻具有非线性电阻-温度性子弧线,其安排使其正在称为开闭或转换温度的预订义温度下阐扬出电阻遽然转化。这些类型的热敏电阻由碳酸钡、氧化钛、钛酸铅等塑料和二氧化硅、钽和锰等增加剂制成。这些热敏电阻用于过流珍惜、延时、电机节制、液位指示器和热调剂器等利用。
事情温度领域:开闭型 PTC 热敏电阻的事情温度领域一般为 60°C 至 120°C。额外开闭 PTC 热敏电阻的事情温度领域低至 0°C,高至 200°C。
温度敏锐性: PTC 热敏电阻的温度敏锐性还通过电阻-温度性子弧线和每摄氏度的电阻转化百分比来呈现。Silistors 一般具有 0.7%/°C 至 0.8%/°C 的温度机警度。晶体管具有线性电阻-温度性子弧线,而开闭型PTC热敏电阻的阻值最初随温度升高而消浸,逾越特定温度后,其阻值随温度每升高一度而显着补充。该温度称为转换温度。
转换温度: 转换或开闭温度是开闭型 PTC 热敏电阻的温度系数从负变为正而且电阻先河相对付温度升高神速转化的温度。
最小电阻:这是转换温度下开闭型 PTC 热敏电阻的电阻。这是 PTC 热敏电阻供应的最小电阻。
耗散常数 :PTC 热敏电阻的耗散常数将施加的电功率与热敏电阻的温度升高相干起来。它是一个常数,取决于 PTC 热敏电阻的原料、形态、尺寸、境遇温度和构造。
磁闭联电阻器或磁电阻器是一种可变电阻器,其电阻会跟着所施加磁场的强度而转化。这些电阻器可能检测磁场的存正在、极性和强度。这些电阻器基于各向异性磁阻 (AMR) 效应。这些电阻器由铁磁原料组成。典范的 MDR 电阻器由四个像惠斯通电桥相似毗邻的烫金合金薄膜构成。这些电阻器用于磁场检测、磁场强度和极性衡量、电子罗盘和场所传感器。MDR 具有以下 IEC 准则符号:
应变计是可变电阻器,其电阻随施加的力而转化。这些电阻器由封装正在绝缘外壳中的金属箔构成,金属箔的变形会变换电阻。这些电阻器用于衡量压力、力、重量和张力。应变片电阻的转化由应变系数呈现。应变系数界说为应变计电阻的相对转化与机器应变的比率。
不才一篇作品中,咱们将商讨功率电阻器。正在此之前,这里有三个适合您的 DIY 行为。
下载 LDR、光电二极管和光电晶体管的少许随机数据外。对比它们的机警度和延迟期间。
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摸索开闭型 PTC 热敏电阻的少许随机数据外。考查它们的转换温度和电阻-温度性子弧线。
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