NTC Thermister

소개글

NTC Thermister 에 대한 보고서 자료입니다.

목차

1. 실험 목적

2. 실험 장치

3. 실험 재료

4. 실험 방법.

5. 원료 계량과 각 성분별 중량의 표시 명기

6 . 상용제품의 구조와 온도 저항곡선

7. 만들어진 시편 사진 / 온도-저항 곡선

8. 관련 이론

7. 고 찰

본문내용

ermi- stor 소자의 온도상승 크기의 비로써 구할 수 있다. 즉, thermistor에 전류를 인가하면 thermistor가 자기발열을 하여 thermistor 자체의 온도가 상승된다.
아래 식에서 δ를 열방산정수라 하며, 열평형 상태에 있어서 thermistor 자체의 온도를 1℃ 상승시키는데 필요한 전력이라고 하며 단위는 mW/℃ 이다.
W:thermistor에 공급되는 전류량
I:thermistor에 흐르는 전류
V:thermistor에 인가되는 전압
T:thermistor의 열평형 온도(℃)
Ta:주위 온도(℃)
(4) 열시정수(Thermal time constant):τ
열시정수 τ란 thermistor의 주위의 온도나, thermistor에 흐르는 전류가 급격히 변했을 경우 그 변화에 어느 정도의 빠르기로 저항값이 변화하는가를 나타내는 정수로서 주위조건 변화에 대한 응답의 빠르기를 나타내는 중요한 정수로써 일반적으로 소형이고 열용량이 적을수록 빨리 응답하여 τ는 짧아진다.
열시정수는 thermistor 소자의 최초의 온도가 최종 도달 온도와 온도차로 나타내는데 온도가 높은 쪽으로 변화시킨 정수를 가열시정수, 낮은 쪽으로 변화시킨 경우를 냉각 시정수라 한다. 특별한 규정이 없으면 냉각시정수를 사용한다.
아래 식에서 thermistor가 Tb에서 T로 냉각될 때 thermistor의 온도가 T로 될 때까지의 시간이 시정수 τ이다.
Tb-T : 온도강하, Tb-Ta : 온도폭
4) 각종 NTC Thermistor의 구조와 특성
표 2. 각종 NTC Thermistor의 구조와 특성
대분류
소분류
특 징
결 점
Glass
봉지형
Bead 형
기밀성이 좋고 신뢰성이 우수하다.
고온도까지 사용가능
온도 계측에 최적
소체, Glass, lead선 등 각 재료 의 열팽창 계수를 맞추어야 하기 때문에 특성이 한정되어 있다.
고가이다.
Diode 형
기밀성이 좋고 넓은 범위에서 신뢰성 이 우수하다.
비교적 싸다
Assy시 수지 Mold로부터의 응력 에 의해 Glass가 깨질 염려가 있다.
수 지
봉지형
Disc 형
특성범위를 넓게 선택할 수 있다.
비교적 싸다.
내열성이 Glass 봉지형보다 떨어진다.
가혹한 Heat cycle의 반복으로 수지 랑 소체에 crack이 발생할 수 있다.
Rod 형
고저항, 저 B의 물건을 만들 수 있다.
형상이 크다.
Chip
형
양 면
전극형
SMT가 가능하다
통상의 Surface mount기를 사용 할 수 없다.
단 부
전극형
SMT가 가능하다
통상의 Surface mount기를 사용 할 수 있다.
5) Thermistor의 응용
Thermistor의 저항치는 상온(25℃)에서 1～10Mohm 정도의 것들이 있지만, 상용 상태로는 100～10Kohm 정도의 것이 잘 사용되고 있으며, 초정밀급 Thermistor로서는 저항치의 오차가 ±1%급의 Thermistor로서는 초정밀급이라 할 수 있는 AT Thermistor라는 것도 있다.
① 온도 검지 및 제어용 : 온도계, 온도 조절계, 자동차용 수온 센서 등 온도계측이 나 제어를 목적으로 하는 것으로 서미스터의 저항 온도 특성을 이용하여 외부 환 경 온도를 검지 한다.
② 온도 보상용 : TCXO, LED contrast의 인가 전압 보상 등 전자 부품의 특성이 주위온도에 따라 변화하는 경우 전자 기기의 원래 특성이 기준치를 유지하도록 서 미스터가 주위온도를 검지하여 회로적으로 보정한다.
③ 전압 또는 전류의 극대치 부근 : 온도검출, 경보액면계
④ 부성저항영역(자기가열의 큰 영역) : 풍속계, 유량계, 액면계
⑤ 동작지연 특성 : 차동식 온도 검출기
⑥ 방열특성 : 풍속, 진공, 액면 등의 검출
⑦ 전류 제한용 : TV, Monitor등 전자기기의 돌입전류를 제한한다.
7. 고 찰
위에 나오는 B 정수을 가지고 각조별로 실험했던 시료를 소결온도에 따라서
B정수값을 나타내면
B = 106.76 ln ( R25 / R85 ) R85 일때의 저항값은 10.9
R85 일때의 저항값은 11.6
B정수 공식을 이용하여 B정수 값을 계산 할 수 있다.
☞ 위에서 나온 B정수값으로 소결 온도가 높을수록 소체의 기공이 줄어들어서 전기적 저항이 낮아짐을 알 수 있다.
☞ B정수는 직진성을 확보해야 한다.
☞ 대체적으로 NTC 실험은 잘 진행되었지만 데이터값이 이론과는 잘 맞지않아서
조금은 아쉬웠다. 우리 조는 원만한 실험 진행으로 이론에 걸 맞는 그래프와
B정수값을 얻을 수 있었다.
이처럼 B 정수가 크다는 것은 온도에 대한 저항 변화가 크다는 것을 말할 수 있다
NTC 분말을 소결 후, 전극을 연결하기 위하여 표면에 무전해 도금(Au)을 시행한다. 이는 이온화 경향을 이용한 도금방법이다.
도금 후, 구리선을 연결하기 위해서 납땜을 했는데 NTC 표면과 구리선이 잘 붙지 않아서 애먹었다. 그 이유는 무전해 Au도금이 잘 안됐기 때문인 것 같다. 전극을 연결하기 위해서 도금을 신중히 해야 되겠다는 필요성을 느꼈다.
11.3mm인 작은 NTC 소자에서 온도에 따라 저항값이 변하는 것을 직접 실험에 참여함으로써 NTC특성을 아는데 많은 도움이 되었다. 특히 저항과 온도에 따른 NTC특성 그래프 유형을 직접 그래프로 그려봄으로써 쉽게 이해가 되었다.
거짓말 탐지기
식은 땀에 의한 저항의 변 화 뿐만 아니라 땀 이외의 체내 반응을 조사하는 것도 조합시켜 거짓말을 발견하는 방법이 취해지고 있다. 거짓말을 하면 호흡이 빨라지고 거칠어지거나, 숨의 내쉼과 들이마심의 간격이 변화하거나 하는 것을 서미스터를 사용하여 검지한다.
연료잔량경보
자동차의 가솔린이 10ℓ 밖 에 남아 있지 않으면 10ℓ 액면 각각의 위치에 서미스터를 고정해 두면 가솔린이 10ℓ 이상일 때는 서미스터가 냉각되어 있으나 10ℓ 이하로 되면 서미스터가 공기 중에 노출하게 되어 온도가 올라가서 전류가 많이 흘러 경고 등이 켜진다.
보안업체 체열 감지 센서
항온 항습기
의료용 체온 측정 기기
6.우리주변에서 사용되고있는 컴퓨터 비젼 시스템,
7.신화변환회로의 원리.
8.감지기회로에서 전기적 잡음을 제거할수잇는 장치의 종류, 성능, 가격.

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