熱敏電阻(thermistor)是對溫度敏感的一種電子器件,其電阻值會隨著溫度的變化而發生改變。
熱敏電阻按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻(PTC thermistor,即 Positive Temperature Coefficient thermistor)和負溫度系數熱敏電阻(NTC thermistor,即 Negative Temperature Coefficient thermistor)。正溫度系數熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而增大,負溫度系數熱敏電阻器的電阻值隨溫度的升高而減小。
正溫度系數的熱敏電阻(PTC)除可做感知溫度外,多是用保護電路中。如在電源電路中防浪涌,保護后端的電容等器件不過載;用劇變溫度反應大的PTC材料可做成可自恢復的保險管;反應線性的可用于LED燈珠的補償保護。LED燈珠是溫度越高內阻越小,串聯正溫度系數的熱敏電阻后可維持LED燈珠的電流不變。
負溫度系數的熱敏電阻(NTC)一般適用于溫度測量、環境監控等領域。如在家用空調、熱水器中用于探測溫度,供后端電路調控溫度。
熱敏電阻的制作材料一般分為金屬材料、氧化物材料和半導體材料。氧化物材料主要成分是氧化鎂、氧化鐵和氧化鋅。半導體材料主要成分是氧化錫和氧化銅。
熱敏電阻的特點是具有靈敏度較高、工作溫度范圍寬、體積小。其電阻值可在0.1~100kΩ間任意選擇,易加工成各種形狀,穩定性好。氧化物材料的熱敏電阻具有成本低、過載能力強的優點。半導體材料的熱敏電阻具有精度高、響應速度快、可靠性好、靜態功耗低的優點。
熱敏電阻的參數:
1、Rc:標稱阻值。一般指環境溫度為25℃時熱敏電阻器的實際電阻值。
2、RT:實際阻值。在一定的溫度條件下所測得的電阻值。
3、T0:基準(環境)溫度基點。一般為25℃。
4、T1:第一個溫度基點(通常是 25℃),但其計量單位為K,注意這里的K是開爾文。如為25℃,T1=25+273.15=298.15K
5、T2:第二個溫度基點。計量單位同T1。
6、B:材料常數。它是一個描述熱敏電阻材料物理特性的參數,也是熱靈敏度指標,它描述的是兩個溫度點之間特定溫度范圍內的電阻 (R/T)曲線的梯度。B值定義為 T1和 T2范圍之間的熱敏電阻材料常數。即 B(T1/T2)。B值越大,表示熱敏電阻器的靈敏度越高。應注意的是,在實際工作時,B值并非一個常數,而是隨溫度的升高略有增加。
7、αT:電阻溫度系數。它表示溫度變化1℃時的阻值變化率,單位為%/℃。
8、τ:時間常數。熱敏電阻器是有熱慣性的,時間常數,就是一個描述熱敏電阻器熱慣性的參數。它的定義為,在無功耗的狀態下,當環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。
9、PM:額定功率。在規定的技術條件下,熱敏電阻器長期連續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境溫度超過 25℃,則必須相應降低其負載。
10、IM:額定工作電流。熱敏電阻器在工作狀態下規定的名義電流值。
11、Pc:測量功率。在規定的環境溫度下,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。
制造商提供的產品資料,一般標熱敏電阻的類型是NTC還是PTC,Rc(簡寫R)、T0、T1、T2、B值,以及溫度與電阻值的關系表。
審核編輯 黃宇
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