熱敏電阻的特性

（10）靈敏度高。電阻的溫度系數(shù)比金屬大100~10倍以上，可檢測(cè)到6-《》°C的溫度變化。

（55）工作溫度范圍寬。室溫器件適用于-315°C至315°C，高溫器件的適用溫度高于2000°C。（目前可達(dá)273°C），且低溫裝置適用于-55°C~-《》°C;

（3）體積小。能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無(wú)法測(cè)量的生物體中空洞，空腔和血管的溫度;

（0）使用方便。電阻值可在1.100至《》 kΩ之間任意選擇;

（5）易于加工成復(fù)雜形狀，適合批量生產(chǎn);

（6）穩(wěn)定性好，過(guò)載能力強(qiáng)

三、熱敏電阻的特點(diǎn)

熱敏電阻，熱敏半導(dǎo)體電阻器。電阻值隨溫度的變化曲線是非線性的。

PPTC熱敏電阻（聚合物正溫度系數(shù)）由填充有炭黑顆粒的高分子材料制成。這種材料具有一定的導(dǎo)電性，可以通過(guò)額定電流。如果通過(guò)熱敏電阻的電流過(guò)高，加熱功率將大于散熱功率，熱敏電阻的溫度將開(kāi)始升高。同時(shí)，熱敏電阻中的聚合物基體開(kāi)始膨脹，分離炭黑顆粒并導(dǎo)致電阻上升，從而有效地降低了電路中的電流。此時(shí)，電路仍然有一個(gè)非常小的電流通過(guò)，電流使熱敏電阻保持足夠的溫度以使其保持在高電阻狀態(tài)。當(dāng)問(wèn)題解決后，PPTC熱敏電阻迅速冷卻并恢復(fù)到原來(lái)的低電阻狀態(tài)，然后像新的熱敏電阻一樣再次工作。

熱敏電阻的電阻-溫度特性可以用以下公式近似：R = R0exp {B （1 / T-1 / T0）}：R：溫度 T （K） 下的電阻，Ro：溫度 T0、（K）、B：B 值，* T （K） = t （oC） + 273.15。

實(shí)際上，熱敏電阻B值不是恒定的，其變化根據(jù)材料的成分而變化，最高可達(dá)5K /°C。因此，應(yīng)用較大的溫度范圍1，測(cè)量值之間會(huì)有一定的誤差。在這里，如果使用公式1中的B值來(lái)計(jì)算公式2所示的溫度函數(shù)，則可以減小測(cè)量值和測(cè)量值之間的誤差，并認(rèn)為大致相等。

BT = CT2 + DT + E，在這個(gè)等式中，C，D，E是常數(shù)。此外，不同生產(chǎn)條件引起的B值波動(dòng)會(huì)引起常數(shù)E的變化，但常數(shù)C和D不會(huì)改變。因此，在討論B值的波動(dòng)時(shí)，只需要考慮常數(shù)E。常數(shù) C、D、E 是根據(jù)常數(shù) C、D、（T0、R0） 的四個(gè)點(diǎn)（溫度、電阻）數(shù)據(jù)（T1、R1）計(jì)算得出的。（T2， R2） 和 （T3， R3），由公式 3~6 計(jì)算。首先，根據(jù)圖3得到T0和T1、T2、T3的電阻值B1、B2、B3，然后放入以下各種樣品中。

四、熱敏電阻工作原理

熱敏電阻是一種傳感器電阻。熱敏電阻電阻的值會(huì)隨著溫度的變化而變化，這與一般固定電阻不同。金屬的電阻值隨溫度的升高而增大，但半導(dǎo)體的電阻值隨溫度的升高而急劇減小，呈非線性。在相同溫度下，熱敏電阻的電阻約為引線熱敏電阻的10倍，因此可以說(shuō)熱敏電阻對(duì)溫度的變化特別敏感。

半導(dǎo)體的這種溫度特性是因?yàn)榘雽?dǎo)體的導(dǎo)電性是載流子（電子，空穴）導(dǎo)電的。由于半導(dǎo)體中的載流子數(shù)量遠(yuǎn)小于金屬中的自由電子數(shù)量，因此半導(dǎo)體的電阻率很大。隨著溫度的升高，參與半導(dǎo)體傳導(dǎo)的載流子數(shù)量會(huì)增加，因此半導(dǎo)體的電導(dǎo)率增加，電阻率降低。

熱敏電阻是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化的特性的一種熱敏電阻。它由不同配方中的某些金屬氧化物制成。在一定的溫度范圍內(nèi)，根據(jù)熱敏電阻電阻的測(cè)量，我們可以知道被測(cè)介質(zhì)的溫度變化。

當(dāng)電路中安裝熱敏電阻時(shí)，當(dāng)環(huán)境溫度相同時(shí)，熱敏電阻的作用時(shí)間隨著電流的增加而急劇減少;當(dāng)環(huán)境溫度相對(duì)較高時(shí)，熱敏電阻的動(dòng)作時(shí)間較短，維護(hù)電流和動(dòng)作電流較小。當(dāng)電路正常工作時(shí)，熱敏電阻的溫度接近室溫，電阻很小，如果熱敏電阻串聯(lián)，電流不會(huì)阻塞在電路中。當(dāng)電路因故障而過(guò)電流時(shí)，由于加熱功率的增加，熱敏電阻的溫度升高。當(dāng)溫度超過(guò)開(kāi)關(guān)溫度時(shí)，電阻將迅速增加，電路中的電流將迅速降至安全值。

熱敏電阻將處于長(zhǎng)期失靈狀態(tài);當(dāng)環(huán)境的溫度和電流在C區(qū)時(shí)，熱敏電阻的熱功率接近加熱功率，因此可能不那么起作用。當(dāng)環(huán)境溫度相同時(shí)，動(dòng)作時(shí)間隨著電流的增加而急劇縮短，當(dāng)環(huán)境溫度相對(duì)較高時(shí)，熱敏電阻的動(dòng)作時(shí)間較短，維持電流和動(dòng)作電流較小。

（1） PTC效應(yīng)

PTC效應(yīng)是一種具有PTC（正溫度系數(shù)）效應(yīng)的材料，即正溫度系數(shù)效應(yīng)。僅表示該材料的電阻隨溫度的升高而增加。例如，大多數(shù)金屬材料都具有PTC效應(yīng)。在這些材料中，電阻隨溫度的升高線性增加。這稱為線性 PTC 效應(yīng)。

12.NTC和PTC.PNG

（2） 非線性PTC效應(yīng)

相變材料會(huì)表現(xiàn)出電阻從窄溫度范圍急劇增加到十多個(gè)數(shù)量級(jí)的現(xiàn)象，即非線性PTC效應(yīng)。相當(dāng)多類型的導(dǎo)電聚合物會(huì)顯示出這種效果，例如聚合物PTC熱敏電阻。這些導(dǎo)電聚合物可用于制造過(guò)流保護(hù)裝置。

（3）高分子PTC熱敏電阻用于過(guò)流保護(hù)，通常稱為PPTC（以下簡(jiǎn)稱熱敏電阻）。由于其獨(dú)特的正溫度系數(shù)電阻特性，非常適合用作過(guò)流保護(hù)器件。熱敏電阻的使用方法與普通保險(xiǎn)絲相同，在電路中串聯(lián)使用。