什么是熱敏電阻？
熱敏電阻是溫度控制的電阻器。該固態(tài)溫度控制裝置提供的電阻取決于環(huán)境溫度。所有電阻都具有溫度依賴性，由溫度系數(shù)給出。對于大多數(shù)電阻器（固定和可變），該溫度系數(shù)保持非常低，使得溫度的變化不會顯著影響它們的電阻。另一方面，熱敏電阻的溫度系數(shù)相當(dāng)高，因此它們的電阻相對于溫度的變化而變化。
由于在熱敏電阻中，物理變化（其溫度變化）傾向于改變其電特性（如電阻），因此它也可稱為換能器。
熱敏電阻主要由敏感的半導(dǎo)體基金屬氧化物制成，金屬化或燒結(jié)的連接引線在陶瓷盤或珠上。
因此，我們可以將熱敏電阻定義為：
“ 兩個(gè)終端固態(tài)熱敏感傳感器，其允許顯著變化在其電阻值相對于在環(huán)境下包括€改變？
一些實(shí)用的熱敏電阻如圖所示
熱敏電阻有哪些類型？
如已經(jīng)討論的，電阻器的溫度依賴性由其溫度系數(shù)限定。據(jù)此，基于溫度系數(shù)的類型將熱敏電阻分為兩類。
溫度系數(shù)有兩種類型，即負(fù)溫度系數(shù)和正溫度系數(shù)。用于每種類型的熱敏電阻的陶瓷半導(dǎo)體材料不同，因?yàn)闇囟认禂?shù)取決于所使用的材料。
我們來簡單討論一下！
NTC熱敏電阻：
定義-NDC 或負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是一種電阻隨溫度升高而降低的器件。這些類型的電阻器通常隨著溫度的升高而表現(xiàn)出大的，精確的和可預(yù)測的電阻降低。
用于構(gòu)造的材料 - 與其他電阻器（固定或可變）不同，它們由陶瓷和聚合物制成，由金屬氧化物組成，干燥和燒結(jié)以獲得所需的形狀因子。在NTC熱敏電阻的情況下，優(yōu)選鈷，鎳，鐵和銅的氧化物
NTC熱敏電阻符號 - NTC熱敏電阻的符號 如下：
特性曲線 - 典型的NTC熱敏電阻在-55 o C至200 o C的溫度范圍內(nèi)提供最精確的讀數(shù)。但是，一些專門設(shè)計(jì)的NTC熱敏電阻在絕對零溫度（-273.15 o C）下使用，有些可在上面使用150 o C.下圖顯示了NTC熱敏電阻的特性曲線：
從圖中我們可以看出它們具有陡峭的電阻溫度曲線，表示良好的溫度敏感性。
然而，由于電阻和溫度之間的非線性關(guān)系，一些近似值被用于設(shè)計(jì)實(shí)際系統(tǒng)。
在所有近似值中，最簡單的是：
ð??>¥R =kð??>¥T，其中k是熱敏電阻的負(fù)溫度系數(shù)。
散熱：
與任何電阻一樣，熱敏電阻也會在大量電流流過時(shí)散熱。這種熱量在熱敏電阻的核心中消散，因此它可以篡改設(shè)備的精度。
熱容量：
通過1以增加溫度所需的熱量Ô下在NTC熱敏電阻，被稱為其熱容量。它定義了NTC熱敏電阻的響應(yīng)速度，因此需要知道它必須在何處使用。
PTC熱敏電阻：
- 定義 - PTC或正溫度系數(shù)熱敏電阻是指電阻隨環(huán)境溫度的升高而增加的電阻。
- PTC熱敏電阻的類型 - PTC熱敏電阻根據(jù)其結(jié)構(gòu)，使用的材料及其制造工藝進(jìn)行分組。硅氧化物是屬于第一組的PTC熱敏電阻（根據(jù)使用的材料和結(jié)構(gòu)）。它們使用硅作為半導(dǎo)體并具有線性特性。開關(guān)型PTC熱敏電阻屬于第二類（根據(jù)制造工藝）。該熱敏電阻具有非線性特性曲線。隨著開關(guān)型PTC熱敏電阻的加熱，最初電阻開始下降，達(dá)到一定的臨界溫度，之后隨著熱量的增加，電阻急劇增加。
- PTC熱敏電阻器符號-釷 Ë下圖顯示的電路圖用于PTC熱敏符號。
特性曲線 - 下圖顯示了硅晶體管和開關(guān)型PTC熱敏電阻的特性曲線。
我們看到，硅樹脂PTC具有線性特性。這意味著該P(yáng)TC熱敏電阻對溫度變化非常敏感。其電阻隨溫度的升高而線性增加。然而，開關(guān)型PTC是不同的。由于其多晶陶瓷體，具有非線性特征曲線。從圖中可以看出，在一定溫度下，我們將其稱為閾值溫度，電阻隨著溫度的升高而降低，就像NTC熱敏電阻一樣。隨著溫度升高超過閾值溫度，電阻隨著溫度的升高而開始急劇增加。
熱敏電阻的額定電阻 - PTC熱敏電阻的電阻額定溫度為25 o C.這意味著如果你發(fā)現(xiàn)PTC熱敏電阻的額定值為200Ω，則意味著這是電阻值的值。 25 o C.
現(xiàn)在我們已經(jīng)根據(jù)溫度系數(shù)的類型討論了熱敏電阻的類型，還有另一種基于熱敏電阻的形狀和尺寸的分類。
基于熱敏電阻尺寸和形狀的分類
熱敏電阻，無論是NTC還是PTC熱敏電阻，都有一個(gè)由金屬氧化物制成的主體。熱敏電阻的金屬氧化物體可以壓制成不同的形狀和尺寸。
它們可以壓成珠子，圓盤或圓柱形。
因此，被壓入珠中的珠被稱為珠熱敏電阻，被壓入盤中的被稱為盤式熱敏電阻，類似地，第三類是圓柱形熱敏電阻。珠子熱敏電阻是該批次中最小的。
下圖顯示了每種類型之一：
圓柱形熱敏電阻
熱敏電阻工作
熱敏電阻的工作原理很簡單：熱敏電阻的溫度變化會導(dǎo)致電阻發(fā)生變化。
它的溫度如何變化？
由于外部因素或內(nèi)部因素，熱敏電阻的溫度可能會發(fā)生變化。
最重要的內(nèi)部因素是流過器件的電流。隨著通過它的電流增加，它開始自我加熱其元素。這導(dǎo)致熱敏電阻的溫度升高。
根據(jù)熱敏電阻的類型（無論是NTC還是PTC），其電阻會隨著溫度的變化而變化。
外部可以通過改變環(huán)境溫度來改變熱敏電阻的溫度。
電阻和溫度關(guān)系可以通過以下等式近似：
R =熱敏電阻在溫度T（K）下的電阻
R 0 =給定溫度下的電阻T0（K）
β=材料特定常數(shù)
就電阻溫度系數(shù)而言，該等式可定義為：
我們將在接下來的應(yīng)用部分討論一些基本的熱敏電阻電路
熱敏電阻的用途和應(yīng)用
在本節(jié)中，我們將簡要介紹每種熱敏電阻的常見用途。每個(gè)熱敏電阻NTC和PTC熱敏電阻根據(jù)需要用于不同的應(yīng)用。
NTC熱敏電阻應(yīng)用
NTC溫度傳感器 - 熱敏電阻最常見的用途是測量環(huán)境溫度。對溫度高度敏感的NTC熱敏電阻被認(rèn)為是這種應(yīng)用的理想選擇。它們價(jià)格便宜，主要用于溫度范圍-40 o C至+300 o
除溫度范圍外，在為此應(yīng)用選擇熱敏電阻時(shí)考慮的其他標(biāo)準(zhǔn)包括：電阻范圍，精度，周圍介質(zhì)，響應(yīng)時(shí)間和尺寸要求。
使用熱敏電阻進(jìn)行溫度測量的非?；镜碾娐啡缦滤?。它只不過是惠斯通橋。最初，所有4個(gè)電阻（其中一個(gè)是熱敏電阻）是平衡的，即不會有通過電流表的任何電流。溫度的變化會明顯改變熱敏電阻的電阻，因此電流將流過電流表。
溫度補(bǔ)償 - 盡管所有半導(dǎo)體都具有溫度系數(shù)，但NTC對溫度具有高靈敏度。因此，NTC選擇補(bǔ)償對電路中溫度變化的不希望的響應(yīng)。補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)主要包括串聯(lián)（或分流）的電阻器和分壓器電路。螺旋式熱敏電阻是此應(yīng)用的首選，因?yàn)闊崦綦娮璧臏囟群蛯囟茸兓许憫?yīng)的組件應(yīng)匹配。
下圖顯示了使用熱敏電阻的補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)。
作為火災(zāi)報(bào)警器 - NTC熱敏電阻可用于構(gòu)建簡單的火災(zāi)報(bào)警器?；倦娐啡缦聢D所示。
在該電路中，熱敏電阻電阻控制觸發(fā)晶體管開關(guān)的電阻兩端的電壓。當(dāng)熱敏電阻檢測到溫度升高時(shí)，其電阻會降低，從而增加觸發(fā)晶體管開關(guān)的電阻兩端的電壓。開關(guān)觸發(fā)蜂鳴器，從而警告潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)。
這些是使用熱敏電阻的一些基本電路。這些電路被開發(fā)成用于各種實(shí)際應(yīng)用的高級電路。一些實(shí)際應(yīng)用包括：
- 手機(jī)，冰箱吹風(fēng)機(jī)等溫度控制器
- 用于監(jiān)測廢氣，氣缸蓋等溫度的溫度測量裝置
- 監(jiān)測溫度以將室溫保持在某個(gè)所需水平。
- 作為激光二極管和光電元件的溫度穩(wěn)定器
PTC熱敏電阻應(yīng)用
PTC熱敏電阻實(shí)際上可根據(jù)其應(yīng)用大致分為兩類。我們來討論一下這些類別下的一些應(yīng)用程序。
a） Power PTC熱敏電阻：
功率PTC熱敏電阻作為保險(xiǎn)絲 - 對于需要過電流保護(hù)的電路，功率PTC熱敏電阻充當(dāng)保險(xiǎn)絲。陶瓷PTC熱敏電阻是傳統(tǒng)保險(xiǎn)絲的替代品，可以保護(hù)電機(jī)，變壓器等負(fù)載。
下圖顯示了使用PTC熱敏電阻作為與負(fù)載串聯(lián)的保險(xiǎn)絲的簡單電路。
- 這些PTC熱敏電阻用于電機(jī)啟動電路，消磁電路等開關(guān)。
- 由于其耐受性和溫度特性，PTC熱敏電阻是小型加熱器和恒溫器的理想選擇。
b）PTC熱敏電阻傳感器 - PTC熱敏電阻傳感器用于各種應(yīng)用。作為液位傳感器，它們是檢測和控制油輪溢流的理想選擇。
使用PTC熱敏電阻制造的另一種傳感器是溫度傳感器。在使用這些PTC時(shí)，僅考慮其R / T特性的陡峭區(qū)域。此外，考慮到壓敏電阻效應(yīng)被排除，電阻被認(rèn)為是環(huán)境溫度的函數(shù)。這些傳感器在需要溫度限制以保護(hù)的地方派上用場。
下圖顯示了PTC熱敏電阻極限溫度傳感器保護(hù)功率半導(dǎo)體的基本電路圖。
所以這些是熱敏電阻的一些基本應(yīng)用。
這些熱敏電阻基本上不在高溫下使用。對于需要將熱敏電阻暴露在高溫下的應(yīng)用，可以使用不同類型的熱敏電阻。我們將在下一節(jié)簡要討論它們
關(guān)于高溫?zé)崦綦娮璧淖⒁馐马?xiàng)
高溫?zé)崦綦娮璧臉?gòu)造與普通熱敏電阻不同，因?yàn)樗鼈儽仨毺幚砀哌_(dá)200 o C-250 o C的高溫。在此我們討論omega 5500系列熱敏電阻。這些玻璃封裝的熱敏電阻的最高連續(xù)溫度額定值為-80 o C至200 o C，間歇性操作的最高額定值為250 o C.這是一種珠狀熱敏電阻，具有可焊鍍金的dumet引線。
下圖顯示了歐米茄5500系列熱敏電阻。
這些熱敏電阻是NTC類型，他們有一個(gè)電阻等級（即在圖25A電阻ö C）2252Ω，3000I©，5000I©和10000Ω的。
與其他熱敏電阻不同，這些高溫?zé)崦綦娮柙诨瘜W(xué)上非常穩(wěn)定，并且不會受到老化的影響。
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