熱敏電阻傳感器電路：ntc熱敏電阻測溫電路圖大全（六款ntc熱敏電阻測溫電路） - 全文
ntc熱敏電阻測溫原理
NTC是NegaTIve Temperature Coefficient 的縮寫，意思是負的溫度系數(shù)，泛指負溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件，所謂NTC熱敏電阻器就是負溫度系數(shù)熱敏電阻器。它是以錳（Mn）、鈷（Co）、鎳（Ni）、鋁（Al）、鋅（Zn）等兩種或者兩種以上高純度金屬氧化物為主要材料， 經(jīng)共同沉淀或水熱法合成的納米粉體材料，后經(jīng)球磨充分混合、等靜壓成型、高溫燒結(jié)、半導(dǎo)體切片、劃片、玻封燒結(jié)或環(huán)氧包封等封結(jié)工藝制成的接近理論密度結(jié)構(gòu)的半導(dǎo)體電子陶瓷材料，這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因為在導(dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。它具有電阻值隨著溫度的變化而相應(yīng)變化的特性。溫度低時，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低。NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在100~歐姆，溫度系數(shù)-2%~-5%。其電阻率和材料參數(shù)（B值）隨材料成分比例、燒結(jié)溫度、燒結(jié)氣氛和結(jié)構(gòu)狀不同而變化，這種具有負溫度系數(shù)特征的熱敏電阻具有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)快、壽命長、成本低等特點，NTC熱敏電阻器可廣泛應(yīng)用于溫度測量、溫度補償、抑制浪涌電流等場合。
ntc熱敏電阻測溫電路圖（一）
為了確保功率半導(dǎo)體元件、邏輯元件、微控制器和處理器正常運行，必須極力避免過熱現(xiàn)象。憑借緊湊的尺寸（如EIA0402），新型SMDNTC熱敏電阻可直接置于微控制器及電路板上的其他熱點附近。由于焊點與電路板可形成良好的熱接觸，而且元件的自發(fā)熱微乎其微，因此新型熱敏電阻能夠?qū)Π雽?dǎo)體敏感部件進行高精度溫度監(jiān)測。由于愛普科斯（EPCOS）SMDNTC熱敏電阻具有極高的耐熱沖擊性能，因此該系列熱敏電阻不僅適合回流焊接工藝，而且適合波峰焊接。設(shè)計人員可將熱敏電阻放置在電路板底面，如微控制器背面，確保即使大尺寸微控制器也能形成極佳的熱接觸。下圖展示了典型的微控制器保護電路。
ntc熱敏電阻測溫電路圖（二）
在LED照明系統(tǒng)中，SMDNTC熱敏電阻既能幫助實現(xiàn)較高發(fā)光效率，也能延長LED的使用壽命。LED光源效率很大程度上取決于半導(dǎo)體結(jié)的溫度。由于極端溫度將導(dǎo)致功率退化加快、光強減弱、色偏以及使用壽命顯著縮短，甚至導(dǎo)致LED系統(tǒng)完全損壞，而溫度過低則會導(dǎo)致發(fā)光效率降低，進而導(dǎo)致每體積單位的流明值降低，因此客戶必須極力避免此類現(xiàn)象發(fā)生。為了獲得最大效率，溫度必須處于規(guī)定的最佳溫度范圍內(nèi)（典型的LED應(yīng)用為70℃至90℃）。
如果LED電路安裝了SMDNTC熱敏電阻，最佳工作溫度的每一次變化都會引起NTC部件阻值的顯著變化。經(jīng)過比較器評估，流經(jīng)LED的電流會隨即減少，LED的功率損耗也會隨之降低，進而延長使用壽命。下圖展示了相應(yīng)的電路。我們提供配備愛普科斯（EPCOS）SMDNTC熱敏電阻的樣品工具包，專供LED照明系統(tǒng)開發(fā)人員使用。
除了標準系列，我們還開發(fā)了汽車系列。新型汽車系列NTC熱敏電阻已通過AEC-Q200認證，適合最高溫度+150℃的應(yīng)用，可用于ECU、空調(diào)系統(tǒng)等汽車電子設(shè)備及電池溫度監(jiān)測或充電系統(tǒng)。
ntc熱敏電阻測溫電路圖（三）
先進的充電技術(shù)不僅需要電池具備盡可能大的容許溫度，而且還需確保最高容許溫度下的充電電流低于電池最大充電電流。當充電電流導(dǎo)致電池達到溫度上限時，充電電池必須非常準確地減小電流，避免發(fā)生損壞。電池溫度變化檢測越準確、越迅速，充電電流調(diào)節(jié)就越精確、越快速。這一技術(shù)既能確保電池在最短的時間內(nèi)完成充電，也能避免電池過熱。
對于快速充電等應(yīng)用，有必要也測量環(huán)境溫度，以避免環(huán)境與電池之間的溫差過大。為此，客戶需將第二個NTC熱敏電阻直接置于至充電電路板上。下圖展示了此類典型電路。
ntc熱敏電阻測溫電路圖（四）
D-53為NTC熱敏電阻溫度傳感器（temperaturesensor）25度時電阻5K控溫范圍0-150度
ntc熱敏電阻測溫電路圖（五）
參見圖中所示的簡單直流橋式電路，用于使用熱敏電阻生產(chǎn)廠家進行精密測量。電阻R2和R3的正確選擇將消除δV的平均DC值。
ntc熱敏電阻測溫電路圖（六）
如圖2為熱敏電阻傳感器運用同相放大電路進行溫度測量的接口電路，該接口電路利用電阻器對熱敏電阻傳感器進行線性化，接口電路有電壓模式和電阻模式。二者的作用都是實現(xiàn)線性化。圖2用固定電阻器R1就可以實現(xiàn)線性化，稱為電壓模式。
電阻R1將熱敏電阻的電壓拉升到參考電壓，一般它與ADC的參考電壓一致，因此如果ADC的參考電壓是5V，Vref也將是5V。熱敏電阻和電阻串聯(lián)產(chǎn)生分壓，其阻值變化使得節(jié)點處的電壓V1也產(chǎn)生變化，該電路的精度取決于熱敏電阻和電阻的誤差以及參考電壓的精度。
熱敏電阻傳感器電路：熱敏電阻
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熱敏電阻
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。
熱敏電阻是一種傳感器電阻，其電阻值隨著溫度的變化而改變。按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC thermistor，即 Positive Temperature Coefficient thermistor）和負溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC thermistor，即 Negative Temperature Coefficient thermistor）。正溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而增大，負溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而減小，它們同屬于半導(dǎo)體器件。
中文名
熱敏電阻
外文名
thermistor
屬 性
一種敏感元件
溫度系數(shù)分類
正溫度系數(shù)（PTC），負溫度系數(shù)（NTC）
特 點
對溫度敏感
拼 音
rè mǐn diàn zǔ
目錄
1
特點
2
工作原理
3
基本特性
4
技術(shù)參數(shù)
5
材料分類
6
電阻分類
7
檢測
8
應(yīng)用
9
主要缺點
10
問題
11
區(qū)別
12
熱敏電阻合金
熱敏電阻特點
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熱敏電阻的主要特點是：①靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10～100倍以上，能檢測出10-6℃的溫度變化；②工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于315℃（目前最高可達到2000℃），低溫器件適用于-273℃～-55℃；③體積小，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；④使用方便，電阻值可在0.1～100kΩ間任意選擇；⑤易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；⑥穩(wěn)定性好、過載能力強。
熱敏電阻工作原理
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熱敏電阻將長期處于不動作狀態(tài)；當環(huán)境溫度和電流處于c區(qū)時，熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近，因而可能動作也可能不動作。熱敏電阻在環(huán)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(huán)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。1、PTC效應(yīng)是一種材料具有PTC (positive temperature coefficient) 效應(yīng)，即正溫度系數(shù)效應(yīng)，僅指此材料的電阻會隨溫度的升高而增加。如大多數(shù)金屬材料都具有PTC效應(yīng)。在這些材料中，PTC效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線性增加，這就是通常所說的線性PTC效應(yīng)。2、非線性PTC效應(yīng) 經(jīng)過相變的材料會呈現(xiàn)出電阻沿狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個至十幾個數(shù)量級的現(xiàn)象，即非線性PTC效應(yīng)，相當多種類型的導(dǎo)電聚合體會呈現(xiàn)出這種效應(yīng)，如高分子PTC熱敏電阻。這些導(dǎo)電聚合體對于制造過電流保護裝置來說非常有用。
3、高分子PTC熱敏電阻用于過流保護，高分子PTC熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱為自恢復(fù)保險絲（下面簡稱為熱敏電阻），由于具有獨特的正溫度系數(shù)電阻特性，因而極為適合用作過流保護器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險絲一樣，是串聯(lián)在電路中使用。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(lián)在電路中不會阻礙電流通過；而當電路因故障而出現(xiàn)過電流時，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升，當溫度超過開關(guān)溫度（ts，見圖1）時，電阻瞬間會劇增，回路中的電流迅速減小到安全值。為熱敏電阻對交流電路保護過程中電流的變化示意圖。熱敏電阻動作后，電路中電流有了大幅度的降低，圖中t為熱敏電阻的動作時間。由于高分子PTC熱敏電阻的可設(shè)計性好，可通過改變自身的開關(guān)溫度（ts）來調(diào)節(jié)其對溫度的敏感程度，因而可同時起到過溫保護和過流保護兩種作用，如kt16－1700dl規(guī)格熱敏電阻由于動作溫度很低，因而適用于鋰離子電池和鎳氫電池的過流及過溫保護。環(huán)境溫度對高分子PTC熱敏電阻的影響 高分子PTC熱敏電阻是一種直熱式、階躍型熱敏電阻，其電阻變化過程與自身的發(fā)熱和散熱情況有關(guān)，因而其維持電流（ihold）、動作電流（itrip）及動作時間受環(huán)境溫度影響。當環(huán)境溫度和電流處于a區(qū)時，熱敏電阻發(fā)熱功率大于散熱功率而會動作；當環(huán)境溫度和電流處于b區(qū)時發(fā)熱功率小于散熱功率，高分子PTC熱敏電阻由于電阻可恢復(fù)，因而可以重復(fù)多次使用。圖6為熱敏電阻動作后，恢復(fù)過程中電阻隨時間變化的示意圖。電阻一般在十幾秒到幾十秒中即可恢復(fù)到初始值1.6倍左右的水平，此時熱敏電阻的維持電流已經(jīng)恢復(fù)到額定值，可以再次使用了。面積和厚度較小的熱敏電阻恢復(fù)相對較快；而面積和厚度較大的熱敏電阻恢復(fù)相對較慢。
熱敏電阻基本特性
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溫度特性
熱敏電阻的電阻－溫度特性可近似地用下式表示：R=R0exp{B（1/T-1/T0)}：R：溫度T(K）時的電阻值、Ro：溫度T0、（K）時的電阻值、B:B值、*T(K)=t(oC)+273.15。實際上，熱敏電阻的B值并非是恒定的，其變化大小因材料構(gòu)成而異，最大甚至可達5K/°C。因此在較大的溫度范圍內(nèi)應(yīng)用式1時，將與實測值之間存在一定誤差。此處，若將式1中的B值用式2所示的作為溫度的函數(shù)計算時，則可降低與實測值之間的誤差，可認為近似相等。BT=CT2+DT+E，上式中，C、D、E為常數(shù)。另外，因生產(chǎn)條件不同造成的B值的波動會引起常數(shù)E發(fā)生變化，但常數(shù)C、D不變。因此，在探討B(tài)值的波動量時，只需考慮常數(shù)E即可。常數(shù)C、D、E的計算，常數(shù)C、D、E可由4點的（溫度、電阻值）數(shù)據(jù)（T0,R0).(T1,R1）.(T2,R2）and(T3,R3），通過式3～6計算。首先由式樣3根據(jù)T0和T1,T2,T3的電阻值求出B1,B2,B3，然后代入以下各式樣。電阻值計算例：試根據(jù)電阻－溫度特性表，求25°C時的電阻值為5(kΩ），B值偏差為50(K）的熱敏電阻在10°C～30°C的電阻值。步驟（1）根據(jù)電阻－溫度特性表，求常數(shù)C、D、E。To=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15（2）代入BT=CT2+DT+E+50，求BT。（3）將數(shù)值代入R=5exp {(BT1/T-1/298.15）}，求R。*T:10+273.15～30+273.15。
熱敏電阻技術(shù)參數(shù)
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①標稱阻值Rc：一般指環(huán)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(shù)：它是一個描述熱敏電阻材料物理特性的參數(shù)，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(yīng)注意的是，在實際工作時，B值并非一個常數(shù)，而是隨溫度的升高略有增加。④電阻溫度系數(shù)αT：它表示溫度變化1℃時的阻值變化率，單位為%/℃。⑤時間常數(shù)τ：熱敏電阻器是有熱慣性的，時間常數(shù)，就是一個描述熱敏電阻器熱慣性的參數(shù)。它的定義為，在無功耗的狀態(tài)下，當環(huán)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(guī)定的技術(shù)條件下，熱敏電阻器長期連續(xù)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(huán)境溫度超過 25℃，則必須相應(yīng)降低其負載。⑦額定工作電流IM：熱敏電阻器在工作狀態(tài)下規(guī)定的名義電流值。⑧測量功率Pc：在規(guī)定的環(huán)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。
熱敏電阻
⑨最大電壓：對于NTC熱敏電阻器，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，不使熱敏電阻器引起熱失控所允許連續(xù)施加的最大直流電壓；對于PTC熱敏電阻器，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度和靜止空氣中，允許連續(xù)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(guī)定的技術(shù)條件下，熱敏電阻器長期連續(xù)工作所允許的最高溫度。⑾開關(guān)溫度tb:PTC熱敏電阻器的電阻值開始發(fā)生躍增時的溫度。⑿耗散系數(shù)H：溫度增加1℃時，熱敏電阻器所耗散的功率，單位為mW/℃。
熱敏電阻材料分類
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語音
熱敏材料一般可分為半導(dǎo)體類、金屬類和合金類三類，現(xiàn)分別簡述如下
[1]
。半導(dǎo)體熱敏電阻材料這類材料有單晶半導(dǎo)體、多晶半導(dǎo)體、玻璃半導(dǎo)體、有機半導(dǎo)體以及金屬氧化物等。它們均具有非常大的電阻溫度系數(shù)和高的電阻率，用其制成的傳感器的靈敏度也相當高。按電阻溫度系數(shù)也可分為負電阻溫度系數(shù)材料和正電阻溫度系數(shù)材料.在有限的溫度范圍內(nèi)，負電阻溫度系數(shù)材料a可達-6*10-2/℃，正電阻溫度系數(shù)材料a可高達-60*10-2/℃以上。如飲酸鋇陶瓷就是一種理想的正電阻溫度系數(shù)的半導(dǎo)體材料。上述兩種材料均廣泛用于溫度測量、溫度控制、溫度補瞬、開關(guān)電路、過載保護以及時間延遲等方面，如分別用子制作熱敏電阻溫度計、熱敏電阻開關(guān)和熱敏電阻溫度計、熱敏電阻開關(guān)和熱敏電阻延遲繼電錯等
[1]
。這類材料由于電阻和流度呈指數(shù)關(guān)系，因此測溫范圍狹窄、均勻性也差
[1]
。.金屬熱敏電阻材料此類材料作為熱電阻測溫、限流器以及自動恒溫加熱元件均有較為廣泛的應(yīng)用。如鉑電阻溫度計、鎳電阻溫度計、銅電阻溫度計等。其中鉑側(cè)溫傳感器在各種介質(zhì)中(包括腐蝕性介質(zhì))，表現(xiàn)出明顯的高精度和高穩(wěn)定的特征。但是，由于鉑的稀缺和價格昂貴而使它們的廣泛應(yīng)用受到一定的限制。銅測溫傳感器較便宜，但在腐蝕性介質(zhì)中長期使用，可導(dǎo)致靜態(tài)特性與阻值發(fā)生明顯變化。最近有資料報導(dǎo)，銅測溫傳感器可在空氣介質(zhì)中-60~180℃溫度范圍使用。但是，國外為了在-60~180℃長期地測量溫度和在250℃短期測量溫度，普遍大量使用著鎳測溫傳感器，并認為鎳是一種較理想的材料，因為它們具有高的靈敏度、滿意的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性
[1]
。合金熱敏電阻材料合金熱敏電阻材料亦稱熱敏電阻合金。這種合金具有較高的電阻率，并且電阻值隨溫度的變化較為敏感，是一種制造溫敏傳感器的良好材料。作為溫敏傳感器的熱敏電阻合金性能要求如下：（1）足夠大的電阻率；（2）相當高的電阻溫度系數(shù)；(3)具有接近于實驗材料線膨脹系數(shù)；(4)小的應(yīng)變靈敏系數(shù)；（5）在工作溫度區(qū)間加熱和冷卻時，電阻溫度曲線應(yīng)有良好的重復(fù)性
[1]
。
熱敏電阻電阻分類
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語音
正溫度系數(shù)熱敏電阻
熱敏電阻
正溫度系數(shù)（PTC）是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象或材料，可專門用作恒定溫度傳感器．該材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3為主要成分的燒結(jié)體，其中摻入微量的Nb、Ta、 Bi、 Sb、Y、La等氧化物進行原子價控制而使之半導(dǎo)化，常將這種半導(dǎo)體化的BaTiO3等材料簡稱為半導(dǎo)（體）瓷；同時還添加增大其正電阻溫度系數(shù)的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工藝成形、高溫燒結(jié)而使鈦酸鉑等及其固溶體半導(dǎo)化，從而得到正特性的熱敏電阻材料。其溫度系數(shù)及居里點溫度隨組分及燒結(jié)條件（尤其是冷卻溫度）不同而變化。鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦型結(jié)構(gòu)，是一種鐵電材料，純鈦酸鋇是一種絕緣材料．在鈦酸鋇材料中加入微量稀土元素，進行適當熱處理后，在居里溫度附近，電阻率陡增幾個數(shù)量級，產(chǎn)生PTC效應(yīng)，此效應(yīng)與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關(guān)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷是一種多晶材料，晶粒之間存在著晶粒間界面。該半導(dǎo)瓷當達到某一特定溫度或電壓，晶體粒界就發(fā)生變化，從而電阻急劇變化。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)起因于粒界（晶粒間界）。對于導(dǎo)電電子來說，晶粒間界面相當于一個勢壘。當溫度低時，由于鈦酸鋇內(nèi)電場的作用，導(dǎo)致電子極容易越過勢壘，則電阻值較小。當溫度升高到居里溫度（即臨界溫度）附近時，內(nèi)電場受到破壞，它不能幫助導(dǎo)電電子越過勢壘。這相當于勢壘升高，電阻值突然增大，產(chǎn)生PTC效應(yīng)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)的物理模型有海望表面勢壘模型、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢壘模型，它們分別從不同方面對PTC效應(yīng)作出了合理解釋。實驗表明，在工作溫度范圍內(nèi)，PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似用實驗公式表示：R(T)=R(T0)*exp(Bp(T-T0))式中R(T)、R(T0)表示溫度為T、T0時電阻值，Bp為該種材料的材料常數(shù)。PTC效應(yīng)起源于陶瓷的粒界和粒界間析出相的性質(zhì)，并隨雜質(zhì)種類、濃度、燒結(jié)條件等而產(chǎn)生顯著變化。最近，進入實用化的熱敏電阻中有利用硅片的硅溫度敏感元件，這是體型小且精度高的PTC熱敏電阻，由n型硅構(gòu)成，因其中的雜質(zhì)產(chǎn)生的電子散射隨溫度上升而增加，從而電阻增加。PTC熱敏電阻于1950年出現(xiàn)，隨后1954年出現(xiàn)了以鈦酸鋇為主要材料的PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻在工業(yè)上可用作溫度的測量與控制，也用于汽車某部位的溫度檢測與調(diào)節(jié)，還大量用于民用設(shè)備，如控制瞬間開水器的水溫、空調(diào)器與冷庫的溫度，利用本身加熱作氣體分析和風速機等方面。下面簡介一例對加熱器、馬達、變壓器、大功率晶體管等電器的加熱和過熱保護方面的應(yīng)用。PTC熱敏電阻除用作加熱元件外，同時還能起到“開關(guān)”的作用，兼有敏感元件、加熱器和開關(guān)三種功能，稱之為“熱敏開關(guān)”。電流通過元件后引起溫度升高，即發(fā)熱體的溫度上升，當超過居里點溫度后，電阻增加，從而限制電流增加，于是電流的下降導(dǎo)致元件溫度降低，電阻值的減小又使電路電流增加，元件溫度升高，周而復(fù)始，因此具有使溫度保持在特定范圍的功能，又起到開關(guān)作用。利用這種阻溫特性做成加熱源，作為加熱元件應(yīng)用的有暖風器、電烙鐵、烘衣柜、空調(diào)等，還可對電器起到過熱保護作用。負溫度系數(shù)熱敏電阻負溫度系數(shù)（NTC）熱敏電阻是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象和材料。該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷，可制成具有負溫度系數(shù)（NTC）的熱敏電阻．其電阻率和材料常數(shù)隨材料成分比例、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化。還出現(xiàn)了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料。NTC熱敏半導(dǎo)瓷大多是尖晶石結(jié)構(gòu)或其他結(jié)構(gòu)的氧化物陶瓷，具有負的溫度系數(shù)，電阻值可近似表示為：R(T)=R(T0) *exp(Bn(1/T-1/T0))式中R(T)、R(T0)分別為溫度T、T0時的電阻值，Bn為材料常數(shù)。陶瓷晶粒本身由于溫度變化而使電阻率發(fā)生變化，這是由半導(dǎo)體特性決定的。NTC熱敏電阻器的發(fā)展經(jīng)歷了漫長的階段。1834年，科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了硫化銀有負溫度系數(shù)的特性。1930年，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氧化亞銅-氧化銅也具有負溫度系數(shù)的性能，并將之成功地運用在航空儀器的溫度補償電路中。隨后，由于晶體管技術(shù)的不斷發(fā)展，熱敏電阻器的研究取得重大進展。1960年研制出了NTC熱敏電阻器。NTC熱敏電阻器廣泛用于測溫、控溫、溫度補償?shù)确矫?。臨界溫度熱敏電阻臨界溫度熱敏電阻（CTR，即 Critical Temperature Resistor）具有負電阻突變特性，在某一溫度下，電阻值隨溫度的增加激劇減小，具有很大的負溫度系數(shù)。構(gòu)成材料是釩、鋇、鍶、磷等元素氧化物的混合燒結(jié)體，是半玻璃狀的半導(dǎo)體，也稱CTR為玻璃態(tài)熱敏電阻。驟變溫度隨添加鍺、鎢、鉬等的氧化物而變。這是由于不同雜質(zhì)的摻入，使氧化釩的晶格間隔不同造成的。若在適當?shù)倪€原氣氛中五氧化二釩變成二氧化釩，則電阻急變溫度變大；若進一步還原為三氧化二釩，則急變消失。產(chǎn)生電阻急變的溫度對應(yīng)于半玻璃半導(dǎo)體物性急變的位置，因此產(chǎn)生半導(dǎo)體-金屬相移。CTR能夠作為控溫報警等應(yīng)用。熱敏電阻的理論研究和應(yīng)用開發(fā)已取得了引人注目的成果。隨著高、精、尖科技的應(yīng)用，對熱敏電阻的導(dǎo)電機理和應(yīng)用的更深層次的探索，以及對性能優(yōu)良的新材料的深入研究，將會取得迅速發(fā)展。
熱敏電阻檢測
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檢測時，用萬用表歐姆檔（視標稱電阻值確定檔位，一般為R×1擋），具體可分兩步操作：首先常溫檢測（室內(nèi)溫度接近25℃），用鱷魚夾代替表筆分別夾住PTC熱敏電阻的兩引腳測出其實際阻值，并與標稱阻值相對比，二者相差在±2Ω內(nèi)即為正常。實際阻值若與標稱阻值相差過大，則說明其性能不良或已損壞。其次加溫檢測，在常溫測試正常的基礎(chǔ)上，即可進行第二步測試—加溫檢測，將一熱源（例如電烙鐵）靠近熱敏電阻對其加熱，觀察萬用表示數(shù)，此時如看到萬用示數(shù)隨溫度的升高而改變，這表明電阻值在逐漸改變（負溫度系數(shù)熱敏電阻器NTC阻值會變小，正溫度系數(shù)熱敏電阻器PTC阻值會變大），當阻值改變到一定數(shù)值時顯示數(shù)據(jù)會逐漸穩(wěn)定，說明熱敏電阻正常，若阻值無變化，說明其性能變劣，不能繼續(xù)使用。測試時應(yīng)注意以下幾點：（1）Rt是生產(chǎn)廠家在環(huán)境溫度為25℃時所測得的，所以用萬用表測量Rt時，亦應(yīng)在環(huán)境溫度接近25℃時進行，以保證測試的可信度。（2）測量功率不得超過規(guī)定值，以免電流熱效應(yīng)引起測量誤差。（3）注意正確操作。測試時，不要用手捏住熱敏電阻體，以防止人體溫度對測試產(chǎn)生影響。（4）注意不要使熱源與PTC熱敏電阻靠得過近或直接接觸熱敏電阻，以防止將其燙壞。
熱敏電阻應(yīng)用
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熱敏電阻
熱敏電阻也可作為電子線路元件用于儀表線路溫度補償和溫差電偶冷端溫度補償?shù)取＠肗TC熱敏電阻的自熱特性可實現(xiàn)自動增益控制，構(gòu)成RC振蕩器穩(wěn)幅電路，延遲電路和保護電路。在自熱溫度遠大于環(huán)境溫度時阻值還與環(huán)境的散熱條件有關(guān)，因此在流速計、流量計、氣體分析儀、熱導(dǎo)分析中常利用熱敏電阻這一特性，制成專用的檢測元件。PTC熱敏電阻主要用于電器設(shè)備的過熱保護、無觸點繼電器、恒溫、自動增益控制、電機啟動、時間延遲、彩色電視自動消磁、火災(zāi)報警和溫度補償?shù)确矫妗?br/>熱敏電阻主要缺點
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熱敏電阻
①阻值與溫度的關(guān)系非線性嚴重；②元件的一致性差，互換性差；③元件易老化，穩(wěn)定性較差；④除特殊高溫熱敏電阻外，絕大多數(shù)熱敏電阻僅適合0～150℃范圍，使用時必須注意。
熱敏電阻問題
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如果您打算在整個溫度范圍內(nèi)均使用熱敏電阻溫度傳感器件，那么該器件的設(shè)計工作會頗具挑戰(zhàn)性。熱敏電阻通常為一款高阻抗、電阻性器件，因此當您需要將熱敏電阻的阻值轉(zhuǎn)換為電壓值時，該器件可以簡化其中的一個接口問題。然而更具挑戰(zhàn)性的接口問題是，如何利用線性 ADC 以數(shù)字形式捕獲熱敏電阻的非線性行為?！盁崦綦娮琛币辉~源于對“熱度敏感的電阻”這一描述的概括。熱敏電阻包括兩種基本的類型，分別為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負溫度系數(shù)熱敏電阻。負溫度系數(shù)熱敏電阻非常適用于高精度溫度測量。要確定熱敏電阻周圍的溫度，您可以借助Steinhart-Hart公式：T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3))來實現(xiàn)。其中，T為開氏溫度；RT為熱敏電阻在溫度T時的阻值；而 A0、A1和A3則是由熱敏電阻生產(chǎn)廠商提供的常數(shù)。熱敏電阻的阻值會隨著溫度的改變而改變，而這種改變是非線性的，Steinhart-Hart公式表明了這一點。在進行溫度測量時，需要驅(qū)動一個通過熱敏電阻的參考電流，以創(chuàng)建一個等效電壓，該等效電壓具有非線性的響應(yīng)。您可以使用配備在微控制器上的參照表，嘗試對熱敏電阻的非線性響應(yīng)進行補償。即使您可以在微控制器固件上運行此類算法，但您還是需要一個高精度轉(zhuǎn)換器用于在出現(xiàn)極端值溫度時進行數(shù)據(jù)捕獲。另一種方法是，您可以在數(shù)字化之前使用“硬件線性化”技術(shù)和一個較低精度的 ADC。(Figure 1)其中一種技術(shù)是將一個電阻RSER與熱敏電阻RTHERM以及參考電壓或電源進行串聯(lián)（見圖1）。將 PGA（可編程增益放大器）設(shè)置為1V/V，但在這樣的電路中，一個10位精度的ADC只能感應(yīng)很有限的溫度范圍（大約±25°C）。
Figure 1,請注意，在圖1中對高溫區(qū)沒能解析。但如果在這些溫度值下增加 PGA 的增益，就可以將 PGA 的輸出信號控制在一定范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi) ADC 能夠提供可靠地轉(zhuǎn)換，從而對熱敏電阻的溫度進行識別。微控制器固件的溫度傳感算法可讀取 10 位精度的 ADC 數(shù)字值，并將其傳送到PGA 滯后軟件程序。PGA 滯后程序會校驗 PGA 增益設(shè)置，并將 ADC 數(shù)字值與圖1顯示的電壓節(jié)點的值進行比較。如果 ADC 輸出超過了電壓節(jié)點的值，則微控制器會將 PGA 增益設(shè)置到下一個較高或較低的增益設(shè)定值上。如果有必要，微控制器會再次獲取一個新的 ADC 值。然后 PGA 增益和 ADC 值會被傳送到一個微控制器分段線性內(nèi)插程序。從非線性的熱敏電阻上獲取數(shù)據(jù)有時候會被看作是一項“不可能實現(xiàn)的任務(wù)”。您可以將一個串聯(lián)電阻、一個微控制器、一個 10 位 ADC 以及一個 PGA 合理的配合使用，以解決非線性熱敏電阻在超過±25°C溫度以后所帶來的測量難題。
熱敏電阻區(qū)別
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熱敏電阻符號是PTC， 阻值隨溫度的變化而變化，有正溫度型的負溫度型， 2.壓敏電阻阻值隨壓力的變化而變化， 高,中,低壓壓敏電阻: 產(chǎn)品主要有MYN型,MY31型以及MYG型三大型號
熱敏電阻熱敏電阻合金
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熱敏電阻合金已開始日益廣泛地用于溫度的監(jiān)測和控制。如在環(huán)境監(jiān)測、食品的長期儲存、生物工程以及尖端軍事工程等方面都獲得了廣泛的應(yīng)用
[1]
。熱敏電阻合金一般均具有較高的電阻率和電阻溫度系數(shù)，因此可以制成小型化的高靈敏度的測溫傳感器。如箔式應(yīng)變片式測溫傳感器就是一種理想的結(jié)構(gòu)件溫度測量元件。此外熱敏電阻合金在高性能飛機的大氣總溫傳感器和大型客機溫度傳感器中也獲得了一定的應(yīng)用。可見，熱敏電阻合金的優(yōu)越性將日趨顯著
[1]
。
詞條圖冊
更多圖冊
參考資料
1.
熱敏電阻合金
．中國知網(wǎng)[引用日期2015-02-23]
熱敏電阻傳感器電路：熱敏電阻器式溫度控制器的原理圖
熱敏電阻器式溫度控制器的原理圖
所示是熱敏器電阻式溫度控制電路，其核心器件是將一個橋式溫度檢測電路和繼電器控制電
路，熱敏電阻器是其中的核心元件又稱為感溫元件。該電路通過對電冰箱內(nèi)溫度的檢測值去控制繼電器，
通過繼電器再去控制壓縮機，從而實現(xiàn)對電冰箱的溫度控制。
該圖中，三極管VT1的發(fā)射極和基極接在電橋的一個對角線上，電橋的另一對角線接在18V電源上。
RP為電冰箱溫度調(diào)節(jié)電位器。當RP固定為某一電阻值時，若電橋平衡，則A點電位與B點電位相等．
VT1的基極與發(fā)射極間的電位差為零，三極管VT1截止，繼電器K釋放，壓縮機停止運轉(zhuǎn)。隨著停機后
電冰箱內(nèi)的溫度逐漸上升，熱敏電阻器R-的電阻值不斷減小，電橋失去平衡，A點電位逐漸升高，三極
管VT1的基極電流lb逐漸增大，集電極電流五也相應(yīng)增大，箱內(nèi)溫度越高，Rr的電阻值越小，毛越大，
厶也越大。當集電極電流而增大到繼電器的吸合電流時，繼電器K吸合，接通壓縮機電動機的電源電路，
壓縮機開始運轉(zhuǎn)，系統(tǒng)開始進行制冷運行，箱內(nèi)溫度逐漸下降。隨著箱內(nèi)溫度的逐步下降，熱敏電阻器
R1電阻值逐步增大，此時三極管基極電流厶變小，集電極電流厶也變小，當厶小于繼電器的釋放電流時，
繼電器K釋放，壓縮機電功機斷電停止工作。停機后電冰箱內(nèi)的溫度又逐步上升，熱敏電阻器Ri的電阻
值又不斷減小，使電路進行下一次工作循環(huán)，從而實現(xiàn)了電冰箱內(nèi)溫度的自動控制。
熱敏電阻傳感器電路：熱敏電阻應(yīng)用電路（一）-電子元件基礎(chǔ)篇之熱敏電阻
熱敏電阻是利用導(dǎo)體的電阻隨溫度變化的特性制成的測溫元件，熱敏電阻按阻值的溫度系數(shù)可分為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負溫度系數(shù)熱敏電阻。
正溫度系數(shù)熱敏電阻，是指隨著溫度的升高，其阻值明顯增大，又簡稱為PTC。利用該特性，正溫度系數(shù)熱敏電阻多用于自動控制電路。
負溫度系數(shù)熱敏電阻，是指隨著溫度的升高，其阻值明顯減小，又簡稱為NTC。利用該特性，NTC元件在小家電中常用于軟啟動和自動檢測及控制電路等。
熱敏電阻工作原理
熱敏電阻將長期處于不動作狀態(tài)；當環(huán)境溫度和電流處于c區(qū)時，熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近，因而可能動作也可能不動作。熱敏電阻在環(huán)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(huán)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。
1、ptc效應(yīng)是一種材料具有ptc（posiTIve temperature coefficient）效應(yīng)，即正溫度系數(shù)效應(yīng)，僅指此材料的電阻會隨溫度的升高而增加。如大多數(shù)金屬材料都具有ptc效應(yīng)。在這些材料中，ptc效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線性增加，這就是通常所說的線性ptc效應(yīng)。
2、非線性ptc效應(yīng) 經(jīng)過相變的材料會呈現(xiàn)出電阻沿狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個至十幾個數(shù)量級的現(xiàn)象，即非線性ptc效應(yīng)，相當多種類型的導(dǎo)電聚合體會呈現(xiàn)出這種效應(yīng)，如高分子ptc熱敏電阻。這些導(dǎo)電聚合體對于制造過電流保護裝置來說非常有用。
3、高分子ptc熱敏電阻用于過流保護 高分子ptc熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱為自恢復(fù)保險絲（下面簡稱為熱敏電阻），由于具有獨特的正溫度系數(shù)電阻特性，因而極為適合用作過流保護器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險絲一樣，是串聯(lián)在電路中使用。
熱敏電阻的外形及符號
熱敏電阻電路圖符號
熱敏電阻器是電阻值對溫度極為敏感的一種電阻器，也叫半導(dǎo)體熱敏電阻器。它可由單晶、多晶以及玻璃、塑料等半導(dǎo)體材料制成。這種電阻器具有一系列特殊的電性能，最基本的特性是其阻值隨溫度的變化有極為顯著的變化，以及伏安曲線呈非線性。
在電路中的符號如下：
熱敏電阻的作用
測溫
作為測量溫度的熱敏電阻傳感器一般結(jié)構(gòu)較簡單，價格較低廉。沒有外面保護層的熱敏電阻只能應(yīng)用在干燥的地方;密封的熱敏電阻不怕濕氣的侵蝕、可以使用在較惡劣的環(huán)境下。由于熱敏電阻傳感器的阻值較大，故其連接導(dǎo)線的電阻和接觸電阻可以忽略，因此熱敏電阻傳感器可以在長達幾千米的遠距離測量溫度中應(yīng)用，測量電路多采用橋路。
溫度補償
熱敏電阻傳感器可在一定的溫度范圍內(nèi)對某些元器件濕度進行補償。例如，動圈式儀表表頭中的動圈由銅線繞制而成，溫度升高，電阻增大，引起溫度的誤差。因而可以在動圈的回路中將負溫度系數(shù)的熱敏電阻與錳銅絲電阻并聯(lián)后再與被補償元器件串聯(lián)，從而抵消內(nèi)于溫度變化所產(chǎn)生的誤差。
過熱保護
過熱保護分直接保護利間接保護。對小電流場合，可把熱敏電阻傳感器直接串人負載中，防止過熱損壞以保護器件，對大電流場合，可用于對繼電器、晶體管電路等的保護。例如，在電動機的定子繞組中嵌入突變型熱敏電阻傳感器并與繼電器串聯(lián)，當電動機過載時，定子電流增大，引起發(fā)熱。當溫度大于突變點時，電路中的電流可以內(nèi)十分之幾毫安突變?yōu)閹资涟?，因此繼電器動作，從而實現(xiàn)過熱保護。
液面測量
給NTC熱敏電阻傳感器施加一定的加熱電流，它的表面溫度將高于周圍的空氣溫度，此時它的阻值較小。當液而高于它的安裝高度時，液體將帶走它的熱量，使之溫度下降、阻值升高。判斷它的阻值變化，就可以知道液面是否低于設(shè)定值。汽車油箱中的油位報警傳感器就是利用以上原理制作的。
熱敏電阻的主要參數(shù)
室溫電阻值
又稱標稱阻值，是指在250C溫度下的阻值。
最小電阻值
元件零功率時的電阻率，是溫度特性曲線最低點的電阻值。
最大電阻值
元件零功率時的電阻率，是溫度特性曲線最高點的電阻值。
溫度系數(shù)
溫度變化導(dǎo)致電阻變化的系數(shù)，溫度系數(shù)越大，熱敏電阻對溫度變化的反應(yīng)越靈敏。
額定電壓
熱敏電阻穩(wěn)定工作所需的電壓。
居里溫度
對于熱敏電阻來說，電阻值開始陡峭的增高時的溫度是重要的，這個溫度就稱為居里溫度。
熱敏電阻應(yīng)用電路（一）
圖是采用熱敏電阻的溫度補償電路。它是紅外發(fā)光二極管VD1的溫度補償電路，VD1作為調(diào)制光的光電檢測器，最大電流為5OmA，溫度范圍為10一55℃。RT為負溫度系數(shù)的熱敏電阻，接在VT1的基極上，用以減小熱敏電阻的自熱效應(yīng)。RP2和RP3用于調(diào)節(jié)溫度補償特性。VD2為接收器，通過TAA761放大接收的信號。
熱敏電阻應(yīng)用電路（二）
熱敏電阻應(yīng)用電路（三）
熱敏電阻斷相保護電路
