熱敏電阻的工作原理及作用 熱敏電阻型號及參數

一、什么是熱敏電阻

熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。

二、熱敏電阻的工作原理

熱敏電阻是一種傳感器電阻，熱敏電阻的電阻值，隨著溫度的變化而改變，與一般的固定電阻不同。金屬的電阻值隨植度的升高而增大，但半導體則相反，它的電阻值隨溫度的升高而急劇減小，并呈現非線性。在溫度變化相同時，熱敏電阻器的阻值變化約為鉛熱電阻的10倍，因此可以說，熱敏電阻器對溫度的變化特別敏感。半導體的這種溫度特性.是因為半導體的導電方式是載流子（電子、空穴）導電。由于半導體中載流子的數目遠比金屬中的自由電子少得多，所以它的電阻率很大。隨著溫度的升高，半導體中參加導電的載流子數目就會增多，故半導體導電率就增加，它的電阻率也就降低了。

熱敏電阻器正是利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的熱敏元件。它是由某些金屬氧化物按不同的配方制成的。在一定的溫度范圍內，根據測量熱敏電阻阻值的變化，便可知被測介質的溫度變化。

將熱敏電阻安裝在電路中使用時，熱敏電阻在環境溫度相同時，動作時間隨著電流的增加而急劇縮短;熱敏電阻在環境溫度相對較高時具有更短的動作時間和較小的維持電流及動作電流。當電路正常工作時，熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小，串聯在電路中不會阻礙電流通過;而當電路因故障而出現過電流時，熱敏電阻由于發熱功率增加導致溫度上升，當溫度超過開關溫度時，電阻瞬間會劇增，回路中的電流迅速減小到安全值。

三、熱敏電阻的作用

1、測溫。作為測量溫度的熱敏電阻傳感器一般結構較簡單，價格較低廉。

2、溫度補償。熱敏電阻傳感器可在一定的溫度范圍內對某些元器件濕度進行補償。

3、過熱保護。當溫度大于突變點時，電路中的電流可以內十分之幾毫安突變為幾十毫安，因此繼電器動作，從而實現過熱保護。

4、液面測量。

四、熱敏電阻型號

熱敏電阻分別有三種型號：

1、PTC是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數的熱敏電阻現象或材料。

2、NTC是指隨溫度上升電阻呈指數關系減小、具有負溫度系數的熱敏電阻現象和材料。

3、CTR（臨界溫度熱敏電阻）具有負電阻突變特性。

五、熱敏電阻參數

1、標稱阻值Rc：一般指環境溫度為25℃時熱敏電阻器的實際電阻值。

2、實際阻值RT：在一定的溫度條件下所測得的電阻值。

3、材料常數：它是一個描述熱敏電阻材料物理特性的參數，也是熱靈敏度指標，B值越大，表示熱敏電阻器的靈敏度越高。應注意的是，在實際工作時，B值并非一個常數，而是隨溫度的升高略有增加。

4、電阻溫度系數αT：它表示溫度變化1℃時的阻值變化率，單位為%/℃。

5、時間常數τ：熱敏電阻器是有熱慣性的，時間常數，就是一個描述熱敏電阻器熱慣性的參數。它的定義為，在無功耗的狀態下，當環境溫度由一個特定溫度向另一個特定溫度突然改變時，熱敏電阻體的溫度變化了兩個特定溫度之差的63.2%所需的時間。τ越小，表明熱敏電阻器的熱慣性越小。

6、額定功率PM：在規定的技術條件下，熱敏電阻器長期連續負載所允許的耗散功率。在實際使用時不得超過額定功率。若熱敏電阻器工作的環境溫度超過25℃，則必須相應降低其負載。

7、額定工作電流IM：熱敏電阻器在工作狀態下規定的名義電流值。

8、測量功率Pc：在規定的環境溫度下，熱敏電阻體受測試電流加熱而引起的阻值變化不超過0.1%時所消耗的電功率。

9、最大電壓：對于NTC熱敏電阻器，是指在規定的環境溫度下，不使熱敏電阻器引起熱失控所允許連續施加的最大直流電壓；對于PTC熱敏電阻器，是指在規定的環境溫度和靜止空氣中，允許連續施加到熱敏電阻器上并保證熱敏電阻器正常工作在PTC特性部分的最大直流電壓。

10、最高工作溫度Tmax：在規定的技術條件下，熱敏電阻器長期連續工作所允許的最高溫度。

11、開關溫度tb:PTC熱敏電阻器的電阻值開始發生躍增時的溫度。

12、耗散系數H：溫度增加1℃時，熱敏電阻器所耗散的功率，單位為mW/℃。