热敏电阻
热敏电阻技术术语的定义
英文名:热敏电阻英文名:热敏电阻定义1:热敏半导体电阻器。其电阻随温度变化的曲线是非线性的。学科:电力(一级学科)；两个学科定义2:电阻温度系数高的固体半导体材料制成的热敏温度检测元件。学科:机械工程(一级学科)；仪器仪表组件(两个学科)；仪器仪表机械元件-敏感元件(三级学科)本内容由国家科学技术术语审定委员会审定出版。
木版
热敏电阻是一种敏感元件，根据温度系数的不同分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。热敏电阻的典型特点是对温度敏感，在不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻(PTC)在较高温度下阻值较高，负温度系数热敏电阻(NTC)在较高温度下阻值较低，属于半导体器件。
目录
简介
特性
操作原理
基本特征
技术参数
分级PTC热敏电阻
NTC热敏电阻
CTR热敏电阻
app应用
主要缺点简介
特性
操作原理
基本特征
技术参数
分级PTC热敏电阻
NTC热敏电阻
CTR热敏电阻
app应用
主要缺点
展开并编辑这段介绍。
热敏电阻是发展较早、种类繁多、发展成熟的敏感元件。热敏电阻由半导体陶瓷材料组成。热敏电阻
使用的原理是温度引起电阻变化。如果电子和空穴的浓度分别为n和p，迁移率分别为μn和μp，则半导体的电导为σ=q(nμn+pμp)。因为n，p，μn，μp都是温度t的函数，电导是温度的函数，所以可以从测得的电导计算出温度。并能做出电阻-温度特性曲线。这就是半导体热敏电阻的工作原理。热敏电阻包括正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)热敏电阻和临界温度热敏电阻(CTR)。
编辑此段落的特征
热敏电阻的主要特点是:①灵敏度高，其电阻的温度系数比金属高10 ~ 100倍以上，可检测10-6℃的温度变化；②工作温度范围宽。常温装置适用于-55℃ ~ 315℃，高温装置适用于高于315℃(目前可达2000℃)，低温装置适用于-273℃ ~ 55℃。(3)体积小，可以测量其他温度计无法测量的生物体内缝隙、空腔、血管的温度；(4)使用方便，电阻值可在0.1至100 kω之间任意选择；⑤易于加工成复杂形状，可大批量生产；⑥稳定性好，过载能力强。
编辑本段的工作原理
热敏电阻将长时间不工作；当环境温度和电流在C区时，热敏电阻的散热功率接近发热功率，因此可能是热敏电阻
行动可以是行动，也可以不是行动。当环境温度相同时，随着电流的增大，热敏电阻的动作时间急剧缩短。当环境温度相对较高时，热敏电阻的工作时间较短，保持电流和工作电流较小。1，ptc效应是一种具有PTC(正温度系数效应)的材料，也就是正温度系数效应，只表示这种材料的电阻会随着温度的升高而增大。比如大部分金属材料都有ptc效应。在这些材料中，ptc效应表现为电阻随温度的升高而线性增加，也就是通常所说的线性ptc效应。2.经历相变的非线性ptc效应材料会在很窄的温度范围内表现出电阻增加几个到十几个数量级的现象，即非线性ptc效应，相当多类型的导电聚合物都会表现出这种效应，如聚合物ptc热敏电阻器。这些导电聚合物对于制造过电流保护装置非常有用。3.用于过电流保护的高分子ptc热敏电阻高分子ptc热敏电阻常被称为自愈式熔断器(以下简称热敏电阻)，由于其独特的正温度系数电阻特性，极其适用于过电流保护器件。热敏电阻像普通保险丝一样串联在电路中。热敏电阻
电路正常工作时，热敏电阻的温度接近室温，电阻很小，所以电路中串联不会阻碍电流的通过；然而，当电路由于故障而出现过电流时，热敏电阻的温度会由于加热功率的增加而升高。当温度超过开关温度(ts，见图1)时，电阻会突然增大，回路中的电流会迅速降低到安全值。这是热敏电阻保护交流电路期间电流变化的示意图。热敏电阻动作后，电路中的电流大大减小，图中T为热敏电阻的动作时间。由于高分子ptc热敏电阻良好的可设计性，其对温度的灵敏度可以通过改变自身的开关温度(ts)来调节，因此可以同时起到过温保护和过流保护两种作用。如KT 16-1700 DL热敏电阻由于工作温度低，适用于锂离子电池和镍氢电池的过流和过温保护。环境温度对高分子ptc热敏电阻器的影响高分子ptc热敏电阻器是一种直热式、阶跃式热敏电阻器，其电阻变化过程与其自身的发热和散热有关，因此其保持电流(ihold)、动作电流(itrip)和动作时间都受环境温度的影响。当环境温度和电流处于区域A时，热敏电阻的加热功率大于冷却功率，并且将起作用。当环境温度和电流在B区时，加热功率小于冷却功率，高分子ptc热敏电阻因其电阻可恢复，可重复使用。图6是热敏电阻动作后恢复过程中电阻随时间变化的示意图。一般可以在十秒到几十秒内将电阻恢复到初始值1.6倍。此时，热敏电阻的保持电流已经恢复到额定值，可以再次使用。面积和厚度较小的热敏电阻恢复相对较快；而面积和厚度较大的热敏电阻恢复相对较好。
编辑本段的基本特征
温度特性
热敏电阻的电阻-温度特性可以近似用下面的公式表示:r = r0 exp { B(1/T-1/T0)}:r:温度T(K)时的电阻，ro:温度T0时的电阻，(K)，B:B值，* t (k)。C)+273.15 .实际上，热敏电阻的B值并不是恒定的，它的变化随材料成分而变化，最大值甚至可以达到5 K/C，因此，在较大的温度范围内应用公式1时，它与实测值之间会有一定的误差。这里，如果公式1中的b值作为温度的函数计算，如公式2所示，则该值和测量值之间的误差可以减小，并且可以认为近似相等。BT=CT2+DT+E，其中c、d、E为常数。另外，不同生产条件引起的B值波动会引起常数E变化，但常数C和D不变。所以在讨论b值的波动时，我们只需要考虑常数e，常数c，d，e可以通过四点(温度，电阻)数据(t0，r0)计算出来。(t1，r1)。(t2，r2)和(t3，r3)，通过公式3？6计算。首先，我们从模式3的T0和T1，T2，T3的电阻值计算出B1，B2，B3，然后代入以下模式。电阻值计算示例:根据电阻-温度特性表，试求25℃时电阻值为5 (kω)，10℃~ 30℃时偏差为50(K)的热敏电阻的电阻值。步骤(1)根据电阻-温度特性表求常数c、d、e。to = 25+273.15t 1 = 10+273.15t 2 = 20+273.15t 3 = 30+273.15(2)代入BT = CT2+DT。(3)将数值代入r = 5 exp {(Bt 1/T-1/298.15)}求r . * T:10+273.15 ~ 30+273.15 .
编辑本段的技术参数。
热敏电阻
①标称电阻值Rc:一般指环境温度为25℃时热敏电阻的实际电阻值。②实际电阻值RT:在一定温度条件下测得的电阻值。③材料常数:是描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热敏性的指标。b值越大，热敏电阻的灵敏度越高。需要注意的是，在实际工作中，b的值并不是一个常数，而是随着温度的升高而略有增加。④电阻温度系数αT:表示温度变化65438±0℃时电阻的变化率，单位为%/℃。⑤时间常数τ:热敏电阻具有热惯性，时间常数是描述热敏电阻热惯性的参数。定义为在无功耗状态下，环境温度突然从一个特定温度变化到另一个特定温度时，热敏电阻温度变化两个特定温度之差的63.2%所需的时间。τ越小，热敏电阻的热惯性越小。⑥额定功率PM:在规定的技术条件下，热敏电阻在长期连续负载下的允许耗散功率。实际使用中不得超过额定功率。如果热敏电阻的环境温度超过25℃，必须相应降低其负载。⑦额定工作电流IM:热敏电阻在工作状态下规定的标称电流值。⑧测量功率Pc:在规定的环境温度下，由试验电流加热引起的热敏电阻体的电阻变化不超过0.1%时所消耗的电功率。热敏电阻
⑨最大电压:对于NTC热敏电阻，是指在规定的环境温度下，能连续施加的最大DC电压，不便于热敏电阻失控；对于PTC热敏电阻器，是指在规定的环境温度和静止空气中，允许连续施加在热敏电阻器上，保证热敏电阻器在PCT特性部分正常工作的最大DC电压。⑩最高工作温度Tmax:在规定的技术条件下，热敏电阻长期连续工作所允许的最高温度。⑾开关温度TB:PCT热敏电阻阻值开始跳变的温度。⑿耗散系数h:温度升高65438±0℃时，热敏电阻耗散的功率为mW/℃。
编辑此段落分类
PTC热敏电阻
热敏电阻
PTC(正温度系数1系数)是指热敏电阻现象或具有正温度系数的材料，在一定温度下迅速增大，可用作恒温传感器。该材料是以BaTiO3、SrTiO3或PBT-IO3为主要成分的烧结体，其中掺杂少量Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物，以控制原子的化合价，使其具有半导性。同时加入锰、铁、铜、铬的氧化物和其他添加剂，提高其正电阻的温度系数，钛酸铂及其固溶体通过普通陶瓷工艺和高温烧结半导化，从而获得具有正特性的热敏电阻材料。它的温度系数和居里点温度随成分和烧结条件(尤其是冷却温度)而变化。钛酸钡晶体属于钙钛矿结构，是一种铁电材料。纯钛酸钡是一种绝缘材料。在钛酸钡材料中加入微量稀土元素，经过适当的热处理后，在居里温度附近电阻率增加了几个数量级，产生PTC效应，这与BaTiO3晶体的铁电性和材料在居里温度附近的相变有关。钛酸钡半导体陶瓷是一种具有晶界的多晶材料。当半导体瓷达到一定温度或电压时，晶体的晶界发生变化，因此电阻变化剧烈。BaTiO _ 3半导体陶瓷的PTC效应是由晶界(晶界)引起的。对于导电电子，晶界相当于一个势垒。温度较低时，由于BaTiO _ 3中电场的作用，电子容易越过势垒，电阻较小。当温度上升到居里点温度(即临界温度)附近时，内部电场被破坏。它不能帮助导电电子穿过势垒。这相当于势垒上升，电阻值突然增大，产生PTC效应。BaTiO _ 3半导体陶瓷PTC效应的物理模型包括海景面垒模型、Daniels等人的钡空位模型和叠加势垒模型，这些模型从不同方面合理地解释了PTC效应。实验表明，PTC热敏电阻器的阻温特性在工作温度范围内可以近似用实验公式表示:rt = rt0expbp(.
在公式中，RT和RT0代表温度T和T0时的电阻值，Bp是该材料的材料常数。PTC效应源于陶瓷晶界和晶界间析出相的性质，并随杂质种类、浓度、烧结条件等显著变化。最近，在已经投入实际使用的热敏电阻中，有一种使用硅片的硅温度传感器，它是一种大尺寸、高精度的PTC热敏电阻，由N型硅构成。其中杂质引起的电子散射随着温度的升高而增大，所以电阻增大。PTC热敏电阻出现在1950，然后以钛酸钡为主要材料的PTC热敏电阻出现在1954。PTC热敏电阻可用于工业中的温度测量和控制，也可用于汽车某一部分的温度检测和调节。它们也广泛应用于民用设备中，如控制瞬时热水器的水温，空调和冷库的温度，利用自身的加热进行气体分析和风力发电。这里简单介绍一种加热器、电机、变压器、大功率晶体管等电器的加热和过热保护的应用。PTC热敏电阻不仅可以作为加热元件，还可以起到“开关”的作用，具有敏感元件、加热器、开关三种功能。它被称为“热敏电阻开关”。当电流通过元件时，温度升高，即发热元件的温度升高。当超过居里点温度时，电阻增大，从而限制了电流的增加，于是电流减小导致元件温度降低，电阻值的减小使电路电流增大，元件温度反复升高。因此，它具有将温度保持在特定范围内的功能，同时也起着开关的作用。利用这种耐温特性，它可以用作加热源，如加热器、电烙铁、干衣机、空调等。，还能对电器起到过热保护作用。
NTC热敏电阻
NTC(负温度系数1系数)是指热敏电阻现象和负温度系数的材料，随着温度的升高呈指数下降。该材料是由锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上金属氧化物经充分混合、成型、烧结而成的半导体陶瓷。可以制造具有负温度系数(NTC)的热敏电阻。电阻率和材料常数随材料比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态而变化。现在有以碳化硅、硒化锡、氮化钽为代表的非氧化物NTC热敏电阻材料。NTC热敏电阻陶瓷多为尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷，具有负温度系数。电阻值可近似表示为:式中，RT和RT0分别为温度T和T0时的电阻值，Bn为材料常数。陶瓷颗粒本身的电阻率因温度变化而变化，这是由半导体特性决定的。电热调节器
NTC热敏电阻的发展经历了一个漫长的时期。1834年，科学家首次发现硫化银具有负温度系数。1930年，科学家发现氧化亚铜-氧化铜也具有负温度系数，并成功应用于航空仪表的温度补偿电路。随后，由于晶体管技术的不断发展，热敏电阻的研究取得了重大进展。N1C热敏电阻是1960开发的。。NTC热敏电阻广泛应用于温度测量、温度控制和温度补偿。这是一个温度测量的应用示例。其测量范围一般为-10 ~+300℃，也可为-200 ~+650。R2和R3是桥式平衡电阻；R1是初始阻力；R4是一个满量程电阻，也称为校准电阻。R7、R8和W是分压电阻，为电桥提供稳定的DC电源。R6与电表(微安计)串联，以校正电表刻度并限制流过电表的电流。R5与电表并联以保护电表。热敏电阻RT连接到不平衡桥臂(即R1，RT)作为温度传感探头。由于热敏电阻的阻值随温度而变化，因此，连接在电桥对角线之间的仪表的指示器也随之变化。这就是热敏电阻温度计的工作原理。热敏电阻温度计的精度可达0.65438±0℃，感温时间可短至65438±00s。它不仅适用于粮仓温度计，还可用于粮食储藏、医疗卫生、科学养殖、海洋、深井、高海拔和冰川的温度测量。
CTR热敏电阻
热敏电阻
CTR(临界温度电阻器)具有负电阻的突然变化。在一定温度下，电阻随温度升高急剧下降，具有较大的负温度系数。该材料是钒、钡、锶、磷等元素的氧化物的混合烧结体，为半玻璃态半导体。CTR也叫玻璃热敏电阻。随着锗、钨、钼等氧化物的加入，温度发生突变，这是由于不同杂质的掺杂导致氧化钒的晶格间距不同造成的。如果五氧化二钒在适当的还原气氛中变成二氧化钒，电阻器的突变温度会变大。如果进一步还原成三氧化二钒，突变消失。电阻突变发生的温度对应半玻璃半导体突变的位置，所以发生半导体-金属相移。。CTR可用作温度控制报警器和其他应用。热敏电阻的理论研究和应用开发取得了显著成果。随着高精密、尖端技术的应用，对热敏电阻导电机理和应用的深入探索，以及对性能优异的新材料的深入研究，它必将成为
编辑此段应用程序
热敏电阻
热敏电阻也可作为电子电路元件，用于仪表电路的温度补偿和热电偶的冷端。利用NTC热敏电阻的自发热特性，构成RC振荡器稳幅电路、延时电路和保护电路，可以实现自动增益控制。当自热温度远高于环境温度时，电阻值也与环境的散热条件有关。因此，热敏电阻的这一特性常被用在速度计、流量计、气体分析仪和热导分析中，制成特殊的检测元件。PTC热敏电阻主要用于电器设备的过热保护，无触点继电器，恒温，自动增益控制，电机启动，延时，彩电自动消磁，火灾报警，温度补偿。
编辑这一段的主要缺点
热敏电阻
①电阻与温度的关系是非线性的；②零部件的一致性和互换性差；③组分易老化，稳定性差；④除特殊高温热敏电阻外，大部分热敏电阻只适用于0 ~ 150℃范围，使用时一定要注意。