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测量和使用热时间常数中的TTC

时间:2019-01-20 ??来源:敏创电子??编辑:热敏电阻厂家??浏览:
测量设置会影响TTC
该团队仔细控制测量技术,以确保测量TTC的差异真实地反映热敏电阻差异,而不会因测试方法的变化而污染测量。考虑因素包括:
1、进行测量的环境
2、环境中的气体或液体流动,通过将热量导向或远离被测设备来影响测量
3、温度如何变化:改变单个环境温度需要太长时间,人为地延长测量的TTC。为了模拟尽可能接近瞬时变化,在两个不同温度下使用两种介质更有效,然后将热敏电阻从一个插入另一个。与TTC的值(毫秒对秒)相比,热敏电阻的前沿和后沿接触新介质之间的时间上的微小差异通常是无关紧要的。
4、传感器“加载” - 即它所携带的电流

我们团队使用的设置包括所谓的断头台测试仪。它起到支撑(类似断头台)的作用,将热敏电阻固定在空中。空气成为承载起始温度的第一种介质。连接可用于加载热敏电阻,并且在测试开始时,热敏电阻在与空气温度不同的受控温度下释放到液体(在这种情况下为矿物油)中。


图1:用于测试TTC的断头台设置。测试介质将放置在此下方,并且未示出。

在释放之前,热敏电阻必须在空气中达到稳定状态。浸泡时间必须考虑由负载电流引起的自发热。所以协议是:
1、让两个环境都达到稳定状态; 加载设备,使其同时达到稳定状态
2、一旦达到稳定状态,测量就开始了
3、该设备被释放到测试介质中
4、响应是在温度变化时测量的

测量结果
该团队首先比较了具有不同芯片尺寸的两个热敏电阻; 一个是另一个质量的十倍。该测试将热敏电阻从25°C的空气中浸入0°C的矿物油中。结果如下表所示。



正如预期的那样,较大的质量需要更长的时间来冷却,从而导致更长的TTC。过渡如下图2所示。


图2:左图是小型热敏电阻的响应; 右图是大型热敏电阻的响应。

接下来,使用几乎相同质量的热敏电阻测试两种不同类型的封装,一种封装在玻璃中,另一种封装在黑色环氧树脂中。进行两次测试以指示冷却和加热,结束温度分别为9℃和41℃。结果如下表所示。


结果表明玻璃是比环氧树脂更好的热导体。响应照片如下图3所示。


图3:玻璃封装(顶部)和环氧树脂封装(底部)的热 - 冷和冷 - 热响应。
这些测试强调,在为给定的TTC选择设备时,必须考虑构造和测试方法,以确保以后不会出现意外。

为什么TTC很重要
为了说明为什么这个指标很重要,该团队将火灾探测电路作为一个示例设计。这里的关键问题是,当它变热时,热敏电阻需要多长时间才能确定存在问题并发出警报?这种延迟是TTC的直接功能(见4)。
 
图4:使用热敏电阻检测温度的火警电路示意图。如果温度上升时电阻下降(负系数),则分压点向上移动。在大约1.4 V时,晶体管将打开,发出警报。TTC确定电路响应所需的时间。实际的实施可能需要一种在热量仍然存在时使警报静音的方法。
 
热敏电阻在该电路中的作用是作为分压器中的上电阻。在这种情况下,您需要使用具有负温度系数的设备 - 其电阻随温度升高而降低。随着上电阻减。盅沟缪股仙,最终通过晶体管接通警报。
在这样的应用中,人们会选择具有低TTC的热敏电阻。当火势迅速升级时,秒钟很重要; 使用错误的热敏电阻可能会使生命或财产处于危险之中。

为作业选择合适的热时间常数
总之,TTC是热敏电阻的基本特性,必须根据应用进行选择。如何构建热敏电阻,即材料,尺寸和结构等,对TTC产生重大影响。如何测量TTC也会影响测量的TTC值。
选择热敏电阻时,重要的是要知道需要什么响应并相应地选择热敏电阻。比较热敏电阻之间的TTC时,确保在相同条件下测量它们也很重要。
随着传感器的激增,热敏电阻将面临新的创新应用。选择具有正确属性的热敏电阻将有助于避免以后重新设计工作。