熱敏電阻的用途
熱敏電阻具有多種應(yīng)用。它們被廣泛用作在許多不同的液體和環(huán)境空氣環(huán)境中作為熱敏電阻溫度計(jì)測(cè)量溫度的方法。熱敏電阻的一些最常見(jiàn)用途包括：
數(shù)字溫度計(jì)（恒溫器）
汽車應(yīng)用（測(cè)量汽車和卡車的油溫和冷卻液溫度）
家用電器（如微波爐，冰箱和烤箱）
電路保護(hù)（即電涌保護(hù)）
可充電電池（確保維持正確的電池溫度）
測(cè)量電氣材料的導(dǎo)熱系數(shù)
溫度補(bǔ)償（即保持電阻以補(bǔ)償電路另一部分溫度變化引起的影響）
用于惠斯通電橋電路
如果我們有一個(gè)帶有上述溫度圖的熱敏電阻，我們可以簡(jiǎn)單地將歐姆表測(cè)量的電阻與圖中指示的溫度對(duì)齊。通過(guò)在y軸上的電阻上畫(huà)一條水平線，并從該水平線與圖形相交的地方畫(huà)一條垂直線，我們可以得出熱敏電阻的溫度。
熱敏電阻類型
市場(chǎng)上有不同形狀和尺寸的熱敏電阻。較小的熱敏電阻是直徑為0.15毫米至1.5毫米的珠子形式。熱敏電阻也可以是圓盤(pán)和墊圈的形式，其通過(guò)在高壓下將熱敏電阻材料壓制成直徑為3毫米至25毫米的扁平圓柱形狀而制成
溫度傳感器的類型
熱電偶：
熱敏電阻與RTD
熱敏電阻如何工作？
熱敏電阻的工作原理是其電阻取決于其溫度。我們可以使用歐姆表測(cè)量熱敏電阻的電阻。如果我們知道溫度變化如何影響熱敏電阻的電阻之間的確切關(guān)系 - 那么通過(guò)測(cè)量熱敏電阻的電阻，我們可以得出它的溫度。
電阻變化多少取決于熱敏電阻中使用的材料類型。熱敏電阻的溫度和電阻之間的關(guān)系是非線性的。典型的熱敏電阻圖如下所示：
如果我們有一個(gè)帶有上述溫度圖的熱敏電阻，我們可以簡(jiǎn)單地將歐姆表測(cè)量的電阻與圖中指示的溫度對(duì)齊。通過(guò)在y軸上的電阻上畫(huà)一條水平線，并從該水平線與圖形相交的地方畫(huà)一條垂直線，我們可以得出熱敏電阻的溫度。
熱敏電阻類型
有兩種類型的熱敏電阻：
負(fù)溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻
正溫度系數(shù)（PTC）熱敏電阻
在NTC熱敏電阻中，當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻降低。當(dāng)溫度降低時(shí)，阻力增加。因此在NTC熱敏電阻溫度和電阻成反比。這些是最常見(jiàn)的類型themistor。
NTC熱敏電阻中電阻和溫度之間的關(guān)系由以下表達(dá)式控制：
哪里：
R T是溫度T（K）時(shí)的電阻
R 0是溫度T 0（K）的電阻
T 0是參考溫度（通常為25 o C）
β是常數(shù)，其值取決于材料的特性。標(biāo)稱值取為4000。
如果β的值高，則電阻 - 溫度關(guān)系將非常好。較高的β值意味著在相同溫度升高時(shí)電阻的變化較大 - 因此您增加了熱敏電阻的靈敏度（以及精度）。
從表達(dá)式（1），我們可以獲得電阻溫度系數(shù)。這只不過(guò)是熱敏電阻靈敏度的表達(dá)。
上面我們可以清楚地看到αT有一個(gè)負(fù)號(hào)。該負(fù)號(hào)表示NTC熱敏電阻的負(fù)電阻 - 溫度特性。
如果β= 4000 K和T = 298 K，則α ? = -0.0045 / ö K.這比鉑RTD的靈敏度高得多。這將能夠測(cè)量溫度的非常小的變化。
然而，現(xiàn)在可以獲得具有正溫度系數(shù)的重?fù)诫s熱敏電阻的替代形式（以高成本）。表達(dá)式（1）使得即使在很小的溫度范圍內(nèi)也不可能對(duì)曲線進(jìn)行線性近似，因此熱敏電阻絕對(duì)是非線性傳感器。
PTC熱敏電阻具有溫度和電阻之間的反向關(guān)系。當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻增加。當(dāng)溫度降低時(shí)，電阻會(huì)降低。因此在PTC熱敏電阻中溫度和電阻成反比。
盡管PTC熱敏電阻不像NTC熱敏電阻那樣常見(jiàn)，但它們經(jīng)常被用作電路保護(hù)的一種形式。與保險(xiǎn)絲的功能類似，PTC熱敏電阻可以起到作用限流 設(shè)備。
當(dāng)電流通過(guò)器件時(shí)，會(huì)產(chǎn)生少量的電阻加熱。如果電流足夠大以產(chǎn)生比設(shè)備可能損失到其周圍環(huán)境更多的熱量，則設(shè)備會(huì)加熱。在PTC熱敏電阻中，這種升溫也會(huì)導(dǎo)致其電阻增加。這會(huì)產(chǎn)生自增強(qiáng)效應(yīng)，從而向上驅(qū)動(dòng)阻力，從而限制電流。通過(guò)這種方式，它可以作為限流裝置 - 保護(hù)電路。
熱敏電阻特性
控制熱敏電阻特性的關(guān)系如下：
哪里：
R 1 =絕對(duì)溫度T 1 [ o K]時(shí)熱敏電阻的電阻
R 2 =溫度T 2 [ o K]時(shí)熱敏電阻的電阻
β=常數(shù)取決于換能器的材料
我們可以在上面的等式中看到溫度和電阻之間的關(guān)系是高度非線性的。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的NTC熱敏電阻，通常顯示出約0.05 /負(fù)的熱電阻溫度系數(shù)ö C.
熱敏電阻結(jié)構(gòu)
為了制造熱敏電阻，將兩種或更多種由金屬氧化物制成的半導(dǎo)體粉末與粘合劑混合以形成漿料。在引線上形成小滴的該漿料。為了干燥，我們必須將其放入燒結(jié)爐中。在此過(guò)程中，漿料將收縮到引線上以形成電連接。通過(guò)在其上放置玻璃涂層來(lái)密封該處理過(guò)的金屬氧化物。這種玻璃涂層為熱敏電阻提供了防水性能 - 有助于提高其穩(wěn)定性
市場(chǎng)上有不同形狀和尺寸的熱敏電阻。較小的熱敏電阻是直徑為0.15毫米至1.5毫米的珠子形式。熱敏電阻也可以是圓盤(pán)和墊圈的形式，其通過(guò)在高壓下將熱敏電阻材料壓制成直徑為3毫米至25毫米的扁平圓柱形狀而制成
溫度傳感器的類型
熱敏電阻的典型尺寸為0.125mm至1.5mm?？缮藤?gòu)的熱敏電阻具有1K，2K，10K，20K，100K，的標(biāo)稱值等。該值表示在25的溫度下的電阻值Ò C.
熱敏電阻有不同的型號(hào)：珠型，棒型，圓盤(pán)型等。熱敏電阻的主要優(yōu)點(diǎn)是體積小，成本相對(duì)較低。
這種尺寸優(yōu)勢(shì)意味著在護(hù)套中操作的熱敏電阻的時(shí)間常數(shù)很小，盡管尺寸減小也降低了其散熱能力，因此使自熱效應(yīng)更大。這種效應(yīng)會(huì)永久損壞熱敏電阻。
為了防止這種情況，與電阻溫度計(jì)相比，熱敏電阻必須在低電流水平下工作 - 導(dǎo)致測(cè)量靈敏度降低。
熱敏電阻與熱電偶
熱敏電阻和熱電偶之間的主要區(qū)別是：
熱敏電阻：
更窄的傳感范圍（55至+150 o C - 盡管這取決于品牌）
感應(yīng)參數(shù)=電阻
非線性 傳感參數(shù)（電阻）與溫度之間的關(guān)系
隨著溫度的升高，NTC熱敏電阻的電阻大致呈指數(shù)下降
適用于檢測(cè)溫度的微小變化（很難準(zhǔn)確地使用熱敏電阻，并且在超過(guò)50 o C范圍內(nèi)具有高分辨率）。
傳感電路簡(jiǎn)單，不需要放大，非常簡(jiǎn)單
沒(méi)有校準(zhǔn)，精度通常很難比1 o C 好
熱電偶：
具有廣泛的溫度傳感范圍（T = -200-350 o C; J = 95-760°C; K = 95-1260°C;其他類型溫度更高）
可以非常準(zhǔn)確
傳感參數(shù)=不同溫度下結(jié)點(diǎn)產(chǎn)生的電壓
熱電偶電壓相對(duì)較低
線性 傳感參數(shù)（電壓）與溫度之間的關(guān)系
熱敏電阻與RTD
電阻溫度檢測(cè)器（也稱為RTD傳感器）與熱敏電阻非常相似。RTD和熱敏電阻都具有取決于溫度的不同電阻。
兩者之間的主要區(qū)別在于它們的材料類型。熱敏電阻通常由陶瓷或聚合物材料制成，而RTD由純金屬制成。在性能方面，熱敏電阻幾乎在所有方面都獲勝。
熱敏電阻比RTD更準(zhǔn)確，更便宜，響應(yīng)時(shí)間更快。熱敏電阻與RTD的唯一真正缺點(diǎn)是溫度范圍。RTD可以在比熱敏電阻更寬的范圍內(nèi)測(cè)量溫度。
除此之外，沒(méi)有理由在RTD上使用熱敏電阻。
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