技术参数
公司技术标准规定了S系列温敏二极管/晶体管以下9个技术参数(4):
- 标称正向电压Vf与S系列温敏二极管/晶体管型号命名
标称正向电压Vf是0℃(或25℃)标称工作电流下的正向电压
值,称VF0或VF25 。
S系列温敏二极管/晶体管的命名方法是用S+标称正向电压
命名的,S系列S系列温敏二极管/晶体管的名称与标称正向电压如下表所示。
型号 |
0℃标称正向电压 |
25℃标称正向电压 |
标称工作电流 |
S600 |
- |
600mV |
100μA |
S673 |
673mV |
—— |
100μA |
S700 |
700mV |
—— |
100μA |
S750 |
750mV |
—— |
500μA |
S767 |
767mV |
—— |
100μA |
S810 |
800mV |
—— |
5mA |
②特性常数A、B、C
是特性方程中的特性常数,与产品、工作电流有关,与温度无关,每个产品的A、B、C常数标注在其分度表里。
③标称灵敏度S
是产品最高使用温度和最低使用温度下的正向电压差与温差的比值,反映了产品正向电压随温度的变化率。
④精度等级
是产品正向电压的一致性偏差与灵敏度比值的分级。
⑤线性偏差
是产品正向电压-温度特性与线性值的偏差。
⑥热时间常数τ
热时间常数是S系列温敏二极管/晶体管随周围环境温度变化的响应时间。S系列温敏二极管/晶体管周围环境温度从T1变化到T2时,经过时间t(sec.)和S系列温敏二极管/晶体管自身温度T之间有以下关系:
式中的τ(sec.)就是热时间常数。当t=τ时,上式变为:
S系列温敏二极管/晶体管自身温度变化到初期温差的63.2%所需要的时间定义为热时间常数τ(秒)。显然,τ不是S系列温敏二极管/晶体管自身温度达到周围环境温度的时间。热时间常数n倍τ时的温度变化率如下:
τ = 63.2%, 2τ = 86.5%, 3τ = 95.0%, ???? 7τ ≒ 100%
当热时间常数τ为7τ时,S系列温敏二极管/晶体管自身温度到达周围环境温度。
因为S系列温敏二极管/晶体管体积越小,响应速度越快,所以小型S系列温敏二极管/晶体管的热时间常数τ会较小。
S系列温敏二极管/晶体管封装材料及结构会影响其热时间常数,因此,为了提高传感器的温度响应速度,应该缩小传感器的热时间常数,传感器封装时,要使用热传导率高的材料,缩小传感器的体积,减小与被测物之间的热阻。
⑦耗散常数δ
耗散常数δ是在静止空气环境中,S系列温敏二极管/晶体管通电后自身发热升高1℃时产生的电功率(mW/℃)。在周围温度Ta外加电功率W时,S系列温敏二极管/晶体管自身发热到温度T时,δ有如下表达式:
δ=W/(T-Ta)=I2R/(T-Ta) (4)
式中W为传感器消耗的功率,T为传感器温度升到热平衡是的温度,Ta为传感器周围环境温度,I为传感器工作电流,R为传感器体电阻
耗散常数δ由自热和散热的平衡来决定,所以根据S系列温敏二极管/晶体管周围的环境,使用热传导率高的材料封装S系列温敏二极管/晶体管传感器,会帮助其散热,耗散常数δ会增大;
反之,使用热传导率低的材料封装S系列温敏二极管/晶体管传感器,其耗散常数δ会变小,因此封装材料及周围材料的选择是特别重要。在S系列温敏二极管/晶体管实际工作环境(空气,水,油,热板的接触等)中,由实际检测耗散常数δ获得符合实际工作环境的数据。
为了获得精确的温度测量,在设计电路时,应该减小工作电流,抑制敏感器件自热。
S系列温敏二极管/晶体管在水中自热温升表()所示。
⑧年漂移△t
年漂移是S系列温敏二极管/晶体管正向电压年度漂移折算成温度数据,由下式给出:
△t=△Vf/s
式中△Vf为正向电压年漂移量mV,s为灵敏度mV/℃。
前面曾讲过,S系列温敏二极管/晶体管正向电压年稳定性主要取决于芯片材料与封装材料,首先,S系列温敏二极管/晶体管与热敏电阻芯片材料不同,前者为硅晶体,后者为多晶体,
晶体材料寿命期性能稳定;多晶材料寿命期会再结晶,导致体电阻发生变化。所以二极管/晶体管温度传感器比热敏电阻具有更好的稳定性,年漂移更小,更适合长期使用。传感器封装材料通常都有塑料、玻璃壳、玻璃粉三种,年漂移考核结果证明:
一、塑料封装的传感器,封装前在芯片表面进行了二氧化硅玻璃钝化保护,所以传感器具有很好长期稳定性;
二、玻璃壳封装传感器气密性好,长期稳定性好。
⑨绝缘电阻R
S系列温敏二极管/晶体管的绝缘电阻是“导线”与“封装材料”之间的绝缘性,用R表示阻值。为确保产品耐久性能和安全性,良好的绝缘性能是十分重要的,为此,公司对全部产品进行全数检测绝缘电阻。