热敏电阻的工作原理

发布时间:2012-11-13 阅读量:3490 来源: 我爱方案网 作者:

关于热敏电阻器
热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。
 
热敏电阻

热敏电阻原理都是温度引起电阻变化,但是现在热电阻一般都被工业化了,基本是指PT100,CU50等常用热电阻。
两者的区别是:一般热电阻都是指金属热电阻(PT100)等,热敏电阻都是指半导体热电阻
由于半导体热电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,能检测出10-6℃的温度变化,而且电阻值可在0.1~100kΩ间任意选择。所以称为热敏电阻。
但是热敏电阻阻值随温度变化的曲线呈非线性,而且每个相同型号的线性度也不一样,并且测温范围比较小。所以工业上一般用金属热电阻~也就是我们平常所说的热电阻。
而热敏电阻一般用在电路板里,比如像你所说的可以类似于一个保险丝。由于其阻值随温度变化大,可以作为保护器使用。当然这只是一方面,它的用途也很多,如热电偶的冷端温度补偿就是靠热敏电阻来补偿。
另外,由于其阻值与温度的关系非线性严重,所以元件的一致性很差,并不能像热电阻一样有标准信号。
 
热敏电阻

热敏电阻的工作原理
热敏电阻就是阻值随温度变化的电阻,检测方法就是直接测其电阻,型号不同,在同一温度下,电阻值也不同。
热敏电阻分类的,有做传感器,NTC和PTC都有,阻值可以通过分度表得出。有做安全防护的,NTC的叫防浪涌热敏电阻,常温有几十欧电阻,电流流过时发热,电阻减小。通常在开关电源的输入电容前可以见到,黑色圆片。PTC的叫PTC保险丝,电流流过时发热,阻值增至很大,强迫电流减小,通常也用在电源软启动电路中。
 
NTC负温度系数热敏电阻工作原理
NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料, 采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。
 
PTC是Positive Temperature Coefficient 的缩写,意思是正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻,简称PTC热敏电阻。PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。热敏电阻的一种,正温度系数热敏电阻其电阻值随着PTC热敏电阻 .
 
热敏电阻器工作原理
金属的电阻值随植度的升高而增大,但半导体则相反,它的电阻值随温度的升高而急剧减小,并呈现非线性,如下图所示。
 
热敏电阻

由图可知,在温度变化相同时,热敏电阻器的阻值变化约为铅热电阻的10倍,因此可以说,热敏电阻器对温度的变化特别敏感。

半导体的这种温度特性.是因为半导体的导电方式是载流子(电子、空穴)导电。由于半导体中载流子的数目远比金属中的自由电子少得多,所以它的电阻率很大。随着温度的升高,半导体中参加导电的载流子数目就会增多,故半导体导电率就增加,它的电阻率也就降低了。
热敏电阻器正是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一特性制成的热敏元件。它是由某些金属氧化物按不同的配方制成的。在一定的温度范围内,根据测量热敏电阻阻值的变化,便可知被测介质的温度变化。
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