CN201548349U - Ntc热敏电阻r-t特性测试加热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种NTC热敏电阻R-T特性测试加热器，包括均热管、云母绝缘层、加热丝、保温层和不锈钢外套；均热管采用黄铜制成，均热管的直径为8mm，长度为205mm；均热管的两端设置有插孔，插孔的孔径为3mm-4mm，深度为100mm；均热管外面设置有一厚度为1mm-1.5mm的云母绝缘层；云母绝缘层外环绕有加热丝；加热丝外面设置有一由Al2O3泡沫砖制成的保温层，保温层的厚度为40cm-50cm；不锈钢外套包裹在保温层外面，不锈钢外套的厚度为0.5mm-1.0mm；加热器上还设置有电极引出线。该加热器接上加热电源和计算机数据采集系统，可对不同阻值和B值的NTC热敏电阻的R-T特性进行测量，无需进行人工操作，而且测量时间为恒温标定时间的1/5，测量精度与用恒温槽逐点标定的精度相同。
Description
技术领域
本实用新型涉及NTC热敏电阻R-T特性测试加热器，属于热敏电阻敏感元器件制造技术，特别涉及NTC热敏电阻测试技术。
背景技术
NTC热敏电阻的R-T特性是负温度系数热敏电阻的重要特性。热敏电阻的温度测量与控制就是基于R-T特性的应用。因此快速地、精确地测量NTC热敏电阻的R-T特性成为热敏电阻制造者和使用者面临的困难。
根据氧化物半导体的性质，NTC热敏电阻的阻值随温度的变化可表示成RT＝RO eB/T。若以25℃为基准，可将前式写成：RT＝R25eB(1/T-1/298.15)，式中RT表示温度为T(以绝对温度表示)，R的电阻值，R25为25℃的阻值，B为材料常数(不同的材料配方具有不同的B值)。该公式为经验公式，B值并非常数，在不同温度还具有不同的值，所以NTC热敏电阻用作测温时，不能用上面的公式，对某一温度点的阻值进行计算，反之亦然，只能借助标定法(列表法)或曲线拟合(最小二乘法)。热敏电阻标定存在两大问题，一是借助恒温槽逐个测试，时间很长；二是无论取多少点测试都存在空白点。曲线拟合仍需要标定一些点，标定的温度点越多，拟合精度越高，所以NTC热敏电阻的R-T曲线测定急需一种快速的、简单的方法。目前各制造厂家均采用逐点标定的方法提供R-T特性。
本实用新型提供的NTC热敏电阻R-T特性测试与常规的恒温测试不同，采用非热平衡测试。该方法的两大要点：一是加热器的热惯性要小，热电偶测出温度与测试样品经受的温度几乎相等；二是热敏电阻体温的变化速度要远远小于计算机采集数据的速度。为了满足上述要求，本实用新型提供的加速器是一个特殊加热器。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是，如何提供一种新型的NTC热敏电阻R-T特性测试加热器，该NTC热敏电阻R-T特性测试加热器可以精确地测量具有不同阻值和B值的NTC热敏电阻，测量精度与逐点标定的精度相同；对宽温区(比如-20℃-+125℃)进行分段测试，在温度过渡区不出现拐点，R-T曲线为一条平滑的曲线；采用本实用新型的加热器测量R-T特性无需用人操作，测量时间仅为恒温槽时间的五分之一。
为达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：提供一种NTC热敏电阻R-T特性测试加热器，其特征在于：所述加热器包括均热管、云母绝缘层、加热丝、保温层和不锈钢外套；所述均热管采用黄铜制成，均热管的直径为8mm，长度为205mm；所述均热管的两端设置有插孔，插孔的孔径为3mm-4mm，深度为100mm；所述均热管外面设置有一厚度为1mm-1.5mm的云母绝缘层；所述云母绝缘层外环绕有加热丝；所述加热丝外面设置有一由Al2O3泡沫砖制成的保温层，保温层的厚度为40cm-50cm；所述不锈钢外套包裹在保温层外面，不锈钢外套的厚度为0.5mm-1.0mm；所述加热器上还设置有电极引出线。
所述加热丝是直径为0.2mm的Ni-Cr丝；相邻的所述加热丝之间的间距自云母绝缘层中间向两端逐渐变小。
由上述的技术方案可知，本实用新型所提供的NTC热敏电阻R-T特性测试加热器具有如下优点：1、可以精确地测量具有不同阻值和B值的NTC热敏电阻，测量精度与逐点标定的精度相同；2、对宽温区(比如-20℃-125℃)进行分段测试，在温度过渡区不出现拐点，R-T曲线为一条平滑的曲线；3、采用本实用新型的加热器测量R-T特性无需用人操作，测量时间仅为恒温槽时间的五分之一。
附图说明
图1为本实用新型所提供的NTC热敏电阻R-T特性测试加热器的结构简图。
其中，1、均热管；2、云母绝缘层；3、加热丝；4、保温层；5、不锈钢外套；6、电极引出线。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的描述。
图1为本实用新型所提供的NTC热敏电阻R-T特性测试加热器的结构简图。如图所示，该NTC热敏电阻R-T特性测试加热器包括有均热管1、云母绝缘层2、加热丝3、保温层4和不锈钢外套5；所述均热管1采用黄铜制成，均热管1的直径为8mm，长度为205mm；所述均热管1的两端设置有插孔，插孔的孔径为3mm-4mm，深度为100mm；所述均热管1外面设置有一厚度为1mm-1.5mm的云母绝缘层2；所述云母绝缘层2外环绕有加热丝3；所述加热丝3外面设置有一由Al2O3泡沫砖制成的保温层4，保温层4的厚度为40cm-50cm；所述不锈钢外套5包裹在保温层4外面，不锈钢外套5的厚度为0.5mm-1.0mm；所述加热器上还设置有电极引出线6。
所述加热丝3是直径为0.2mm的Ni-Cr丝；相邻的所述加热丝3之间的间距自云母绝缘层中间向两端逐渐变小。
使用时，加热器的一端插入热电偶，另一端插入待测量R-T特性的NTC热敏电阻。加热器由PID调整升温速度的电源电路提供，由计算机同时采集温度信号和对应的电阻值，并在显示屏上绘出R-T特性曲线。随着温度的逐步升高，R-T曲线逐步形成。R-T曲线的起点是测量时环境温度。若需测-20℃-25℃段的R-T特性，须将加热器置-20℃冰箱中。
下面就采用本实用新型所提供的NTC热敏电阻R-T特性测试加热器对被测元件进行测试的情况作详细说明：
测试实例I：将加热器接入电源电路，联上计算机，设好数据采集程序和曲线绘制程序，将热电偶和被测元件XH-203(直径为2.4mm，B＝3950，R25＝20KΩ)插入均热管中，升温速度0.5℃/min，测试结果如下表：
| 测量样品 | XH-203 |
| 升温速度 | 0.5℃/min |
| 测量样品 | XH-203 |
| 测量温区 | 25℃-125℃ |
| 测量的持续时间 | 3.33小时 |
| 各温度点与标定值的误差 | ±0.0023℃ |
结果表明：用本实用新型提供的加热器测量25℃-125℃温区的R-T曲线，只用3.3小时，若用恒温槽标定5个点(比如20℃、30℃、40℃、50℃、60℃)测需要8小时，显然用本实用新型的加热器测量R-T曲线大大节省时间，而且测量无需专人看管，自动进行。用本实用新型提供的加热器测出的R-T特性与恒温标定的R-T特性只偏离±0.0023℃。
测试实例II与测试实例I相同，改变加热器升温速度，对XH-203样品进行测试，测试结果如下表：
| 测量样品 | XH-203 |
| 升温速度 | 1.0℃/min |
| 测量温区 | 25℃-125℃ |
| 测量的持续时间 | 1.66小时 |
| 各温度点与标定值的误差 | ±0.0054℃ |
结果表明：提高加热器的升温速度，可以大大减少测量时间，但测量精度变差。
测试实例III与测试实例I相同，改变测量样品进行R-T特性测量，测量样品为XH-103(R25＝10KΩ、B＝3800K)，测试结果如下表：
| 测量样品 | XH-103 |
| 升温速度 | 0.5℃/min |
| 测量温区 | 25℃-125℃ |
| 测量的持续时间 | 3.33小时 |
| 各温度点与标定值的误差 | ±0.0025℃ |
结果表明：对不同阻值和B值的NTC热敏电阻，用本实用新型的加热器测定R-T特性具有相同的精度。
测试实例IV与测试实例I相同，改变测量温度-20℃±50℃，其结果如下表：
| 测量样品 | XH-203 |
| 升温速度 | 0.5℃/min |
| 测量温区 | -20℃-+50℃ |
| 测量的持续时间 | 2.33小时 |
| 各温度点与标定值的误差 | ±0.0012℃ |
| -20℃-+50℃与25℃-125℃在25℃、30℃、40℃、50℃的偏差 | 0.00042℃ |
结果表明：同一元件在不同温区测量，具有相同的测量精度，而且相邻温区的测试，R-T曲线是吻合的，在温区的边沿不存在拐点。
上述测试实例I、测试实例II、测试实例III和测试实例IV的结果说明采用本实用新型所提供的NTC热敏电阻R-T特性测试加热器可以精确地测量具有不同阻值和B值的NTC热敏电阻、测量精度与逐点标定的精度相同；对宽温区(比如-20℃-+125℃)进行分段测试，在温度过渡区不出现拐点、R-T曲线为一条平滑的曲线。同时采用本实用新型的加热器测量R-T特性无需用人操作、测量时间仅为恒温槽时间的五分之一。
虽然结合附图对本专利的具体实施方式进行了详细的描述，在本专利所附权利要求所描述的保护范围内本领域技术人员不需要创造性劳动即可进行的各种修改或变形仍属本专利的保护范围。
Claims (3)
1.一种NTC热敏电阻R-T特性测试加热器，其特征在于，所述加热器包括均热管(1)、云母绝缘层(2)、加热丝(3)、保温层(4)和不锈钢外套(5)；所述均热管(1)采用黄铜制成，均热管(1)的直径为8mm，长度为205mm；所述均热管(1)的两端设置有插孔，插孔的孔径为3mm-4mm，深度为100mm；所述均热管(1)外面设置有一厚度为1mm-1.5mm的云母绝缘层(2)；所述云母绝缘层(2)外环绕有加热丝(3)；所述加热丝(3)外面设置有一由Al2O3泡沫砖制成的保温层(4)，保温层(4)的厚度为40cm-50cm；所述不锈钢外套(5)包裹在保温层(4)外面，不锈钢外套(5)的厚度为0.5mm-1.0mm；所述加热器上还设置有电极引出线(6)。
2.根据权利要求1所述的NTC热敏电阻R-T特性测试加热器，其特征在于：所述加热丝(3)是直径为0.2mm的Ni-Cr丝。
3.根据权利要求1或2所述的NTC热敏电阻R-T特性测试加热器，其特征在于：相邻的所述加热丝(3)之间的间距自云母绝缘层中间向两端逐渐变小。
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| CN2009202433524U CN201548349U (zh) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | Ntc热敏电阻r-t特性测试加热器 |
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| CN2009202433524U CN201548349U (zh) | 2009-11-19 | 2009-11-19 | Ntc热敏电阻r-t特性测试加热器 |
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|---|---|---|---|---|
| CN104048777A (zh) * | 2014-06-24 | 2014-09-17 | 中国东方电气集团有限公司 | 用于ntc型热敏电阻的温度与电阻值转换方法 |
| CN107764435A (zh) * | 2017-10-12 | 2018-03-06 | 中国计量大学 | 一种温度开关的动态特性测试方法 |
| CN110763372A (zh) * | 2019-11-29 | 2020-02-07 | 孝感华工高理电子有限公司 | 一种测量ntc温度传感器的电阻-温度关系的方法 |
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2009
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