热敏电阻有哪些特点 它的工作原理是什么

发布时间：2022-07-25 13:20
作者：Ameya360
来源：网络
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　　热敏电阻是敏感元件的一类，热敏电阻典型的特点是对温度的敏感，那么热敏电阻有什么特点呢？ 以及它的工作原理又是什么呢？本文Ameya360电子元器件采购网将对热敏电阻予以介绍。

热敏电阻有哪些特点 它的工作原理是什么

　　一、热敏电阻的特点

　　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。

　　热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件。热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。热敏电阻主要特点有灵敏度较高;工作温度范围宽;体积小;使用方便;易加工成复杂的形状，可大批量生产;稳定性好、过载能力强。

　　由于半导体热敏电阻有独特的性能，所以在应用方面它不仅可以作为测量元件，还可以作为控制元件和电路补偿元件。热敏电阻广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域，发展前景极其广阔。

　　热敏电阻的主要特点是：

　　①灵敏度较高，其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;

　　②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～-55℃;

　　③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;

　　④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择;

　　⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产;

　　⑥稳定性好、过载能力强。

　　二、热敏电阻的工作原理

　　热敏电阻将长期处于不动作状态;当环境温度和电流处于c区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能动作也可能不动作。热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短;热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。

　　1、ptc效应是一种材料具有ptc效应，即正温度系数效应，仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有ptc效应。在这些材料中，ptc效应表现为电阻随温度增加而线性增加，这就是通常所说的线性ptc效应。

　　2、非线性ptc效应 经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象，即非线性ptc效应，相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应，如高分子ptc热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。

　　3、高分子ptc热敏电阻用于过流保护 高分子ptc热敏电阻又经常被人们称为自恢复保险丝（下面简称为热敏电阻），由于具有独特的正温度系数电阻特性，因而极为适合用作过流保护器件。热敏电阻的使用方法象普通保险丝一样，是串联在电路中使用。


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　　PTC热敏电阻是一种特殊的热敏电阻，其电阻值随温度升高而增加。这种特性使得PTC热敏电阻在各种领域中被广泛应用，包括电子设备、汽车行业等。　　1.工作原理　　1. 材料结构：PTC热敏电阻的核心材料通常是氧化铁镍或锰铜等复合材料。这些材料在不同温度下会发生相变，从而导致其电阻值发生明显的变化。　　2. 半导体特性：PTC热敏电阻由于具有半导体特性，其电阻值与温度之间存在着非线性的关系。在低温区域，电阻值较低;而当温度升高时，电阻值急剧增加。　　3. 相变效应：PTC热敏电阻的半导体材料在特定转变温度下会发生相变，这种相变会引起晶格结构的改变，从而改变了电子的迁移速度和阻碍效应，导致电阻值的变化。　　4. 自恢复特性：值得注意的是，PTC热敏电阻具有自恢复特性，即在降温后，其电阻值会自动恢复到初始状态，这使得其在循环工作中表现出良好的稳定性。　　2.应用范围　　1. 汽车电子系统：在汽车行业中，PTC热敏电阻常用于汽车电子系统中的过载保护和温度补偿。例如，在汽车座椅加热系统中，PTC热敏电阻可以实现对温度的精确控制。　　2. 家用电器：家用电器中的吹风机、电磁炉等设备中也广泛应用了PTC热敏电阻。通过PTC热敏电阻的温度控制功能，可以有效避免设备过热损坏。　　3. 医疗器械：医疗器械领域也常使用PTC热敏电阻来控制设备的运行温度，确保医疗设备的安全可靠性。　　4. 电源供应：PTC热敏电阻还可用于电源供应系统中的保护功能，当系统出现过载或短路时，PTC热敏电阻可以快速上升电阻值，限制电流输出。　　5. 温度传感器：由于PTC热敏电阻对温度敏感，因此还广泛应用于温度传感器中，用于测量温度并控制温度变化。　　PTC热敏电阻的工作原理基于材料的相变效应和半导体特性，使其能够在不同温度下快速响应并实现电阻值的调节。通过合理设计和应用，PTC热敏电阻可以有效保护设备、提高系统的稳定性和可靠性。
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　　摘要：热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻值随着温度的变化而改变。热敏电阻的工作原理是使用传感器来帮助调节温度高低，作用包括电压调节，音量控制，时间延迟和电路保护。热敏电阻具有测温、温度补偿、过热保护、液面测量的作用。下面跟随AMEYA360一起来了解下热敏电阻。　　一、什么是热敏电阻　　热敏电阻是敏感元件的一类，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。　　二、热敏电阻的工作原理　　热敏电阻是一种传感器电阻，热敏电阻的电阻值，随着温度的变化而改变，与一般的固定电阻不同。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。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。　　将热敏电阻安装在电路中使用时，热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短;热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。当电路正常工作时，热敏电阻温度与室温相近、电阻很小，串联在电路中不会阻碍电流通过;而当电路因故障而出现过电流时，热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过开关温度时，电阻瞬间会剧增，回路中的电流迅速减小到安全值。　　三、热敏电阻的作用　　1、测温。作为测量温度的热敏电阻传感器一般结构较简单，价格较低廉;　　2、温度补偿。热敏电阻传感器可在一定的温度范围内对某些元器件湿度进行补偿;　　3、过热保护。当温度大于突变点时，电路中的电流可以内十分之几毫安突变为几十毫安，因此继电器动作，从而实现过热保护;　　4、液面测量。　　四、热敏电阻型号　　热敏电阻分别有三种型号：　　1、PTC是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料。　　2、NTC是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。　　3、CTR(临界温度热敏电阻)具有负电阻突变特性。　　五、热敏电阻参数　　1、标称阻值Rc：一般指环境温度为25℃时热敏电阻器的实际电阻值。　　2、实际阻值RT：在一定的温度条件下所测得的电阻值。　　3、材料常数：它是一个描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热灵敏度指标，B值越大，表示热敏电阻器的灵敏度越高。应注意的是，在实际工作时，B值并非一个常数，而是随温度的升高略有增加。　　4、电阻温度系数αT：它表示温度变化1℃时的阻值变化率，单位为%/℃。　　5、时间常数τ：热敏电阻器是有热惯性的，时间常数，就是一个描述热敏电阻器热惯性的参数。它的定义为，在无功耗的状态下，当环境温度由一个特定温度向另一个特定温度突然改变时，热敏电阻体的温度变化了两个特定温度之差的63.2%所需的时间。τ越小，表明热敏电阻器的热惯性越小。　　6、额定功率PM：在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续负载所允许的耗散功率。在实际使用时不得超过额定功率。若热敏电阻器工作的环境温度超过25℃，则必须相应降低其负载。　　7、额定工作电流IM：热敏电阻器在工作状态下规定的名义电流值。　　8、测量功率Pc：在规定的环境温度下，热敏电阻体受测试电流加热而引起的阻值变化不超过0.1%时所消耗的电功率。　　9、最大电压：对于NTC热敏电阻器，是指在规定的环境温度下，不使热敏电阻器引起热失控所允许连续施加的最大直流电压;对于PTC热敏电阻器，是指在规定的环境温度和静止空气中，允许连续施加到热敏电阻器上并保证热敏电阻器正常工作在PTC特性部分的最大直流电压。　　10、最高工作温度Tmax：在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续工作所允许的最高温度。　　11、开关温度tb:PTC热敏电阻器的电阻值开始发生跃增时的温度。　　12、耗散系数H：温度增加1℃时，热敏电阻器所耗散的功率，单位为mW/℃。　　五、热敏电阻厂商　　据AMEYA360所知，目前国内主流的NTC热敏电阻厂家有 芝浦电子shibaura、YAGEO国巨、ROHM、松下电器及VISHAY威世等，如需选购欢迎咨询AMEYA360在线客服。
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　　热敏电阻是一种电阻值随着温度变化而变化的电阻元件，它可以广泛应用于温度测量、温度补偿、温度控制、温度补偿命令等领域。那么，如何判断热敏电阻的好坏呢?下面AMEYA360电子元器件采购网将从以下几个方面进行详细阐述。　　一、外观检查　　首先，我们可以通过外观来对热敏电阻进行初步检查。对于热敏电阻，一般应该具有明显的标记，包括类型、参数、生产厂家等信息。如果一个热敏电阻没有标记或者标记不清晰，那么我们就可以怀疑它的来源和质量。此外，我们还需要检查热敏电阻的封装是否完好，有无破损、氧化等情况，如果有，说明该热敏电阻可能已经损坏，需要更换。　　二、电性能检查　　除了外观，我们还需要检查热敏电阻的电性能。电性能检查主要包括电阻值、精度、漂移等方面。比较通用的检查方法就是用万用表来测量热敏电阻的电阻值，比较好的热敏电阻一般都能够保证其电阻值的精度和稳定性。如果测量的电阻值与标称值偏差较大，或者存在较大的漂移，则说明该热敏电阻的品质存在问题。　　三、环境适应性检查　　热敏电阻经常被用于比较恶劣的环境中，比如高温、低温、潮湿等环境。因此，我们还需要考虑热敏电阻的环境适应性。环境适应性主要包括工作温度范围、温度敏感度、温度系数等方面。比如，如果一个热敏电阻只能在比较狭窄的温度范围内使用，且有较大的温度漂移，则说明它的环境适应性不好，不适合在恶劣的环境中使用。　　四、耐压性能检查　　在一些较高电压的情况下，热敏电阻的电性能也会受到影响。因此，我们还需要检查热敏电阻的耐压性能。首先，我们可以了解该热敏电阻的额定电压值，通过测试来确定其实际的耐压值。如果在测试过程中发现该热敏电阻无法承受额定电压或者出现电击、击穿等情况，则说明它的耐压性能不好。　　综上所述，热敏电阻的好坏与其外观、电性能、环境适应性、耐压性能等方面有关。在购买或使用热敏电阻时，我们需要综合考虑这些方面的因素，选购合适的热敏电阻才能高效、稳定地工作。
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