深圳市敏创电子有限公司

 

在传统的食品烘炒过程中，烘烤温度及时间等火候主要靠人工掌握，而火候更是无法控制，要么火候大了，食品过温，食品糊掉；或温度不到，时间又太长，影响口感；更好的控制温湿度火候就成为了烘焙食品生产中最重要的事情。

我们知道，NTC温度传感器就是负温度系数热敏电阻器。它是以过渡金属氧化物为主要原材料，采用先进陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。利用这些特性，NTC温度传感器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

 

在食品级NTC温度传感器的选型上，需要考虑以下方面：

一、首先明确产品应用功能

1. 温度测量

2. 温度补偿

3. 浪涌电流抑制

二．明确产品工作温度范围――对应选择相应材料和封装形式

1. 环氧树脂封装：耐潮湿、绝缘强度高、工作温度－40℃～＋125℃。

2. 硅树脂封装：  绝缘强度高、工作温度－40℃～＋200℃，耐潮湿性能一般。

3. 玻璃封装封装：耐潮湿、绝缘强度高、耐高温、工作温度－40℃～＋350℃。

4. 金属裸线：因无外绝缘皮，所以工作温度取决于封装物质的承受温度。

5. PVC电子线：  工作温度－40℃～＋（90-110）℃。

6. 铁氟龙电子线：工作温度－40℃～＋220℃。 

7. 硅胶电子线：  工作温度－40℃～＋250℃。

8. 高温氟塑线：  工作温度－40℃～＋150℃。

三．明确设计所需温度下的电阻值（零功率电阻值）RT和材料常数－B值

(一）零功率电阻值 RT（Ω）

   RT电路设计规定温度 T 下所需的电阻值。

   零功率电阻值指采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。

 

(二）材料常数－B值

   材料常数（热敏指数） B 值（单位是： 开尔文温度K ）。

   可以形象的大概理解为NTC热敏电阻器/温度传感器随温度升高而下降的斜率。

   确定B值便确定了阻值－温度曲线。

四．明确需要的响应速度――热时间常数τ

热时间常数τ通俗的说就是标示NTC热敏电阻器/温度传感器感测温度的灵敏度。

在零功率条件下，当温度发生突变时，热敏电阻体温度变化了始末温度差的63.2%所需的时间。

选择合适的τ：τ值直接反映NTC测量温度的响应速度，但不是越小越好，确定τa值需要比较与权衡。因为τ值与它的封装尺寸有关，NTC的封装尺寸小，则τa值小，机械强度低；封装尺寸大，则τa值大，机械强度高。

五．了解耗散系数δ

即：在规定的环境温度下，热敏电阻器耗散功率变化率与其相应温度变化之比。它表示使热能电阻体升高1℃温度所需消耗的功率。在工作温度范围内，δ随环境温度变化而有所变化。

六．确定产品额定功率Pn

在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续工作所允许消耗的功率。在此功率下，电阻体自身温度不超过其最高工作温度。

  
   T0-环境温度。

八.应用电路设计：单片机温度测量、温度控制、过热保护、温度补偿Pn