热敏电阻及其原理应用

热敏电阻是一种敏感组件，根据不同的温度系数分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）. 热敏电阻的典型特性是它对温度敏感，在不同温度下显示出不同的电阻值. 当温度较高时，正温度系数热敏电阻（PTC）的电阻值较大，而温度较高时，负温度系数热敏电阻（NTC）的电阻值较低. 它们都属于半导体器件.

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1简介

热敏电阻是较早开发，类型很多且相对成熟的敏感组件. 热敏电阻由半导体陶瓷材料组成. 热敏电阻由半导体材料制成，其中大多数是负温度系数，也就是说，电阻随温度升高而降低. 温度变化会引起大的电阻变化，因此它是最敏感的温度传感器. 但是热敏电阻的线性度极差，并且与生产过程有很大关系. 制造商无法给出标准的热敏电阻曲线. 热敏电阻的尺寸非常小，可以快速响应温度变化. 然而，热敏电阻需要使用电流源，并且其体积小还使其对自热误差极为敏感. [1]

使用原理是温度引起的电阻变化. 如果电子和空穴的浓度分别为n和p，迁移率分别为μn和μp，则半导体的电导率为:

σ= q（nμn+pμp）

因为n，p，μn和μp都是取决于温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可以根据测得的电导来估算温度，并且可以得出电阻-温度特性曲线制作. 这就是半导体热敏电阻的工作原理.

热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTR）.

2个功能

热敏电阻的主要特点是:

①灵敏度高，其电阻温度系数是金属的10到100倍，可以检测10-6℃的温度变化；

②工作温度范围广，常温装置适用于-55℃〜315℃热敏电阻ptc怎么使用，高温装置适用于高于315℃（目前最高2000℃）的温度，低温装置适用于-273℃〜 55℃;

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③体积小，可以测量其他温度计无法测量的体内空隙，空腔和血管的温度；

④使用方便，电阻值可在0.1〜100kΩ之间任意选择；

⑤易于加工成复杂的形状并大量生产；

⑥稳定性好，过载能力强.

3个工作原理

热敏电阻将长时间处于不工作状态；当环境温度和电流处于c区域时，热敏电阻的散热功率接近于加热功率，因此它可能会工作，也可能不会工作. 当热敏电阻处于相同的环境温度时，随着电流的增加，工作时间将急剧减少. 当环境温度较高时，热敏电阻的工作时间更短，维护电流和工作电流更小.

1. ptc效应是具有ptc（正温度系数）效应，即正温度系数效应的材料. 这仅意味着该材料的电阻将随温度增加. 例如，大多数金属材料都具有ptc效应. 在这些材料中，ptc效应表明电阻随温度升高而线性增加. 这就是线性ptc效应.

2. 非线性ptc效应的相变会显示出这样一种现象，即在狭窄的温度范围内电阻突然增加几到十个数量级，即非线性ptc效应，并且许多类型的导电聚合物都将表现出这种现象. 效果如聚合物ptc热敏电阻. 这些导电聚合物对于制造过电流保护器件非常有用.

3. 聚合物ptc热敏电阻用于过电流保护. 聚合物ptc热敏电阻通常称为自恢复保险丝（以下称为热敏电阻）. 由于其独特的正温度系数电阻特性，因此非常适合用作过电流保护装置. 热敏电阻的使用就像普通的保险丝一样，在电路中串联使用.

电路正常工作时，热敏电阻温度接近室温，电阻很小，电路中的串联不会阻碍电流的流动；当电路由于故障而过流时，热敏电阻是由加热功率的增加引起的. 当温度升高时，当温度超过开关温度（ts，见图1）时，电阻会立即急剧增加，并且回路中的电流迅速减小到安全值. 图2是通过热敏电阻保护AC电路时的电流变化的. 热敏电阻工作后，电路中的电流已大大减小. 图中的T是热敏电阻的工作时间. 由于聚合物ptc热敏电阻的良好设计性，可以通过更改其自身的开关温度（ts）来调节对温度的敏感性热敏电阻ptc怎么使用，因此它可以同时起到过热保护和过电流保护的两个作用，例如kt16. -1700dl规格的热敏电阻因其较低的工作温度而适用于锂离子电池和镍氢电池的过电流和过热保护. 环境温度对聚合物ptc热敏电阻的影响聚合物ptc热敏电阻是一种直接加热的步进式热敏电阻，其电阻变化过程与自身的散热和散热有关，因此其维持电流（ihold），跳闸电流（itrip）和跳闸时间受环境温度影响. 当环境温度和电流处于a区域时，热敏电阻的加热功率大于散热功率并将起作用. 当环境温度和电流处于b区域时，加热功率小于散热功率，并且由于电阻，聚合物ptc热敏电阻可以恢复. 重复使用多次. 图6是热敏电阻工作后的恢复过程中电阻随时间变化的. 通常，电阻可以在十几到几十秒内恢复到初始值的1.6倍左右. 此时，热敏电阻的维持电流已恢复到额定值，可以再次使用. 面积小，厚度小的热敏电阻恢复较快；而面积大，厚度大的热敏电阻恢复较慢. 4基本特征

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