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溫度開關原理

2023 年 9 月 30 日

溫度開關是一種根據溫度變化而開關的電器元件。它廣泛應用於各種電器設備中,用於控制設備的溫度。溫度開關主要有兩種工作原理:雙金屬片式和熱敏電阻式。

雙金屬片式溫度開關

雙金屬片式溫度開關由兩種不同膨脹係數的金屬片組成。當溫度升高時,兩種金屬片會發生不同的膨脹,導致雙金屬片彎曲。當彎曲到一定程度時,雙金屬片就會接通或斷開電路。

雙金屬片的膨脹係數是指在溫度升高時,金屬片的長度或面積的變化率。不同的金屬片具有不同的膨脹係數。例如,鐵的膨脹係數為12.5×10-6,銅的膨脹係數為16.6×10-6。這意味著,在溫度升高1℃時,鐵的長度會增加0.0125mm,銅的長度會增加0.0166mm。

雙金屬片式溫度開關的工作原理如下:

當溫度低於開關動作溫度時,雙金屬片處於平直狀態。
當溫度升高到開關動作溫度時,雙金屬片會發生彎曲。
當雙金屬片彎曲到一定程度時,就會接通或斷開電路。
雙金屬片式溫度開關的優點是結構簡單、價格低廉、使用壽命長。缺點是精度不高,只能用於溫度控制範圍較窄的電器設備。

熱敏電阻式溫度開關

熱敏電阻式溫度開關由一種具有熱敏電阻特性的材料製成。熱敏電阻的電阻值會隨著溫度的升高而降低。當溫度升高到一定程度時,熱敏電阻的電阻值會降低到一定值,從而接通或斷開電路。

熱敏電阻的電阻值與溫度之間的關係可以用以下公式表示:

R=R0(1+α(t-t0))

其中,R是熱敏電阻的電阻值,R0是熱敏電阻的初始電阻值,α是熱敏電阻的溫度係數,t是環境溫度,t0是熱敏電阻的初始溫度。

熱敏電阻的溫度係數是指在溫度升高1℃時,熱敏電阻的電阻值的變化率。不同的熱敏電阻具有不同的溫度係數。例如,金屬氧化物熱敏電阻的溫度係數為-1000ppm/℃,半導體熱敏電阻的溫度係數為1000ppm/℃。這意味著,在溫度升高1℃時,金屬氧化物熱敏電阻的電阻值會減少0.1%,半導體熱敏電阻的電阻值會增加0.1%。

熱敏電阻式溫度開關的工作原理如下:

當溫度低於開關動作溫度時,熱敏電阻的電阻值較高。
當溫度升高到開關動作溫度時,熱敏電阻的電阻值會降低到一定值,從而接通或斷開電路。
熱敏電阻式溫度開關的優點是精度高,可以用於溫度控制範圍較寬的電器設備。缺點是價格較高,使用壽命較短。

溫度開關的選擇

溫度開關的選擇應根據電器設備的具體要求來進行。對於需要精度高的電器設備,應選擇熱敏電阻式溫度開關。對於不需要精度高的電器設備,可選擇雙金屬片式溫度開關。

溫度開關的應用

溫度開關廣泛應用於各種電器設備中,用於控制設備的溫度。

 

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