NTC热敏电阻.doc

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1、热敏电阻器(thermistor)型号MZ、MF： 是一种对温度反应较敏感、阻值会随着温度的变化而变化的非线性电阻器，通常由单晶、多晶半导体材料制成。 文字符号： “RT”或“R” 热敏电阻器的种类： A按结构及形状分类圆片形（片状）、圆柱形（柱形）、圆圈形（垫圈形）等多种热敏电阻器。B按温度变化的灵敏度分类高灵敏度型（突变型）、低灵敏度型（缓变型）热敏电阻器。C按受热方式分类直热式热敏电阻器、旁热式热敏电阻器。D按温变（温度变化）特性分类正温度系数（PTC）、负正温度系数（NTC）热敏电阻器。热敏电阻器的主要参数：除标称阻值、额定功率和允许偏差等基本指标外，还有如下指标： 1）测量功率：指在

2、规定的环境温度下，电阻体受测量电源加热而引起阻值变化不超过0.1时所消耗的功率。 2）材料常数：是反应热敏电阻器热灵敏度的指标。通常，该值越大，热敏电阻器的灵敏度和电阻率越高。 3）电阻温度系数：表示热敏电阻器在零功率条件下，其温度每变化1所引起电阻值的相对变化量。 4）热时间常数：指热敏电阻器的热惰性。即在无功功率状态下，当环境温度突变时，电阻体温度由初值变化到最终温度之差的63.2所需的时间。 5）耗散系数：指热敏电阻器的温度每增加1所耗散的功率。 6）开关温度：指热敏电阻器的零功率电阻值为最低电阻值两倍时所对应的温度。 7）最高工作温度：指热敏电阻器在规定的标准条件下，长期连续工作时所允

3、许承受的最高温度。 8）标称电压：指稳压用热敏电阻器在规定的温度下，与标称工作电流所对应的电压值。 9）工作电流：指稳压用热敏电阻器在在正常工作状态下的规定电流值。 10）稳压范围：指稳压用热敏电阻器在规定的环境温度范围内稳定电压的范围值。 11）最大电压：指在规定的环境温度下，热敏电阻器正常工作时所允许连续施加的最高电压值。 12）绝缘电阻：指在规定的环境条件下，热敏电阻器的电阻体与绝缘外壳之间的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTCpositive temperature coefficient thermistor）结构用钛酸钡（BaTiO3）、锶（Sr）、锆（Zr）等材料制成的。属直热式

4、热敏电阻器。特性电阻值与温度变化成正比关系，即当温度升高时电阻值随之增大。在常温下，其电阻值较小，仅有几欧姆几十欧姆；当流经它的电流超过额定值时，其电阻值能在几秒钟内迅速增大至数百欧姆数千欧姆以上。作用与应用广泛应用于彩色电视机消磁电路、电冰箱压缩机启动电路及过热或过电流保护等电路中、还可用于电驱蚊器和卷发器、电热垫、暖器等小家电中。负温度系数热敏电阻器（NTCnegative temperature coefficient thermistor）结构用锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）、铜（Cu）、铝（Al）等金属氧化物（具有半导体性质）或碳化硅（SiC）等材料采用陶瓷工艺制成的。特性电阻值

5、与温度变化成反比关系，即当温度升高时，电阻值随之减小。作用与应用广泛应用于电冰箱、空调器、微波炉、电烤箱、复印机、打印机等家电及办公产品中，作温度检测、温度补偿、温度控制、微波功率测量及稳压控制用。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，利用的原理是温度引起电阻变化若电子和空穴的浓度分别为n、p，迁移率分别为n、p，则半导体的电导为：=q（nn+pp）因为n、p、n、p都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线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）

6、热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTR）它们的电阻-温度特性如图1所示热敏电阻的主要特点是：灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10100倍以上，能检测出10-6的温度变化；工作温度范围宽，常温器件适用于-55315，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-27355；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；使用方便，电阻值可在0.1100k间任意选择；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（如测量温度、流量、液位等），还可以作为控制元件（如热敏开关、

7、限流器）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，发展前景极其广阔一、PTC热敏电阻PTC（Positive Temperature Coeff1Cient）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，可专门用作恒定温度传感器该材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体，其中掺入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物进行原子价控制而使之半导化，常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导（体）瓷；同时还添加增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工艺成形

8、、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化，从而得到正特性的热敏电阻材料其温度系数及居里点温度随组分及烧结条件（尤其是冷却温度）不同而变化钛酸钡晶体属于钙钛矿型结构，是一种铁电材料，纯钛酸钡是一种绝缘材料在钛酸钡材料中加入微量稀土元素，进行适当热处理后，在居里温度附近，电阻率陡增几个数量级，产生PTC效应，此效应与BaTiO3晶体的铁电性及其在居里温度附近材料的相变有关钛酸钡半导瓷是一种多晶材料，晶粒之间存在着晶粒间界面该半导瓷当达到某一特定温度或电压，晶体粒界就发生变化，从而电阻急剧变化钛酸钡半导瓷的PTC效应起因于粒界（晶粒间界）对于导电电子来说，晶粒间界面相当于一个势垒当温度低时，由于钛酸钡

9、内电场的作用，导致电子极容易越过势垒，则电阻值较小当温度升高到居里点温度（即临界温度）附近时，内电场受到破坏，它不能帮助导电电子越过势垒这相当于势垒升高，电阻值突然增大，产生PTC效应钛酸钡半导瓷的PTC效应的物理模型有海望表面势垒模型、丹尼尔斯等人的钡缺位模型和叠加势垒模型，它们分别从不同方面对PTC效应作出了合理解释实验表明，在工作温度范围内，PTC热敏电阻的电阻-温度特性可近似用实验公式表示：RT=RT0expBp（T-T0）式中RT、RT0表示温度为T、T0时电阻值，Bp为该种材料的材料常数PTC效应起源于陶瓷的粒界和粒界间析出相的性质，并随杂质种类、浓度、烧结条件等而产生显著变化最近

10、，进入实用化的热敏电阻中有利用硅片的硅温度敏感元件，这是体型且精度高的PTC热敏电阻，由n型硅构成，因其中的杂质产生的电子散射随温度上升而增加，从而电阻增加PTC热敏电阻于1950年出现，随后1954年出现了以钛酸钡为主要材料的PTC热敏电阻PTC热敏电阻在工业上可用作温度的测量与控制，也用于汽车某部位的温度检测与调节，还大量用于民用设备，如控制瞬间开水器的水温、空调器与冷库的温度，利用本身加热作气体分析和风速机等方面下面简介一例对加热器、马达、变压器、大功率晶体管等电器的加热和过热保护方面的应用。PTC热敏电阻除用作加热元件外，同时还能起到“开关”的作用，兼有敏感元件、加热器和开关三种功能，

11、称之为“热敏开关”，如图2和3所示电流通过元件后引起温度升高，即发热体的温度上升，当超过居里点温度后，电阻增加，从而限制电流增加，于是电流的下降导致元件温度降低，电阻值的减小又使电路电流增加，元件温度升高，周而复始，因此具有使温度保持在特定范围的功能，又起到开关作用利用这种阻温特性做成加热源，作为加热元件应用的有暖风器、电烙铁、烘衣柜、空调等，还可对电器起到过热保护作用二、NTC热敏电阻NTC（Negative Temperature Coeff1Cient）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该材料是利用锰、铜、硅、鈷、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进

12、行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数（NTC）的热敏电阻其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料NTC热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷，具有负的温度系数，电阻值可近似表示为：式中RT、RT0分别为温度T、T0时的电阻值，Bn为材料常数陶瓷晶粒本身由于温度变化而使电阻率发生变化，这是由半导体特性决定的NTC热敏电阻器的发展经历了漫长的阶段1834年，科学家首次发现了硫化银有负温度系数的特性1930年，科学家发现氧化亚铜-氧化铜也具有负温度系数的性

13、能，并将之成功地运用在航空仪器的温度补偿电路中随后，由于晶体管技术的不断发展，热敏电阻器的研究取得重大进展1960年研制出了N1C热敏电阻器NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面下面介绍一个温度测量的应用实例，NTC热敏电阻测温用原理如图4所示它的测量范围一般为-10+300，也可做到-200+10，甚至可用于+300+1200环境中作测温用RT为NTC热敏电阻器；R2和R3是电桥平衡电阻；R1为起始电阻；R4为满刻度电阻，校验表头，也称校验电阻；R7、R8和W为分压电阻，为电桥提供一个稳定的直流电源R6与表头（微安表）串联，起修正表头刻度和限制流经表头的电流的作用R5与表头并联，

14、起保护作用在不平衡电桥臂（即R1、RT）接入一只热敏元件RT作温度传感探头由于热敏电阻器的阻值随温度的变化而变化，因而使接在电桥对角线间的表头指示也相应变化这就是热敏电阻器温度计的工作原理热敏电阻器温度计的精度可以达到0.1，感温时间可少至10s以下它不仅适用于粮仓测温仪，同时也可应用于食品储存、医药卫生、科学种田、海洋、深井、高空、冰川等方面的温度测量三、CTR热敏电阻临界温度热敏电阻CTR（Crit1Cal Temperature Resistor）具有负电阻突变特性，在某一温度下，电阻值随温度的增加激剧减小，具有很大的负温度系数构成材料是钒、钡、锶、磷等元素氧化物的混合烧结体，是半玻璃状

15、的半导体，也称CTR为玻璃态热敏电阻骤变温度随添加锗、钨、钼等的氧化物而变这是由于不同杂质的掺入，使氧化钒的晶格间隔不同造成的若在适当的还原气氛中五氧化二钒变成二氧化钒，则电阻急变温度变大；若进一步还原为三氧化二钒，则急变消失产生电阻急变的温度对应于半玻璃半导体物性急变的位置，因此产生半导体-金属相移CTR能够作为控温报警等应用热敏电阻的理论研究和应用开发已取得了引人注目的成果随着高、精、尖科技的应用，对热敏电阻的导电机理和应用的更深层次的探索，以及对性能优良的新材料的深入研究，将会取得迅速发展电阻知识导电体对电流的阻碍作用称为电阻，用符号R表示，单位为欧姆、千欧、兆欧，分别用、K、M表示。一

16、、电阻的型号命名方法： 国产电阻器的型号由四部分组成（不适用敏感电阻） 第一部分：主称 ，用字母表示，表示产品的名字。如R表示电阻，W表示电位器。 第二部分：材料 ，用字母表示，表示电阻体用什么材料组成，T-碳膜、H-合成碳膜、S-有机实心、N-无机实心、J-金属膜、Y-氮化膜、C-沉积膜、I-玻璃釉膜、X-线绕。 第三部分：分类，一般用数字表示，个别类型用字母表示，表示产品属于什么类型。1-普通、2-普通、3-超高频 、4-高阻、5-高温、6-精密、7-精密、8-高压、9-特殊、G-高功率、T-可调。 第四部分:序号，用数字表示，表示同类产品中不同品种，以区分产品的外型尺寸和性能指标等 例如

17、：R T 1 1 型普通碳膜电阻 二、电阻器的分类 1、线绕电阻器：通用线绕电阻器、精密线绕电阻器、大功率线绕电阻器、高频线绕电阻器。 2、薄膜电阻器：碳膜电阻器、合成碳膜电阻器、金属膜电阻器、金属氧化膜电阻器、化学沉积膜电阻器、玻璃釉膜电阻器、金属氮化膜电阻器。 3、实心电阻器：无机合成实心碳质电阻器、有机合成实心碳质电阻器。 4、敏感电阻器：压敏电阻器、热敏电阻器、光敏电阻器、力敏电阻器、气敏电阻器、湿敏电阻器。 三、主要特性参数 1、标称阻值：电阻器上面所标示的阻值。 2、允许误差：标称阻值与实际阻值的差值跟标称阻值之比的百分数称阻值偏差，它表示电阻器的精度。允许误差与精度等级对应关系如

18、下：0.5%-0.05、1%-0.1(或00)、2%-0.2(或0)、5%-级、10%-级、20%-级 3、额定功率：在正常的大气压力90-106.6KPa及环境温度为5570的条件下，电阻器长期工作所允许耗散的最大功率。 线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、4、8、10、16、25、40、50、75、100、150、250、500 非线绕电阻器额定功率系列为（W）：1/20、1/8、1/4、1/2、1、2、5、10、25、50、100 4、额定电压：由阻值和额定功率换算出的电压。 5、最高工作电压：允许的最大连续工作电压。在低气压工作时，最高工作电压较低

19、。 6、温度系数：温度每变化1所引起的电阻值的相对变化。温度系数越小，电阻的稳定性越好。阻值随温度升高而增大的为正温度系数，反之为负温度系数。 7、老化系数：电阻器在额定功率长期负荷下，阻值相对变化的百分数，它是表示电阻器寿命长短的参数。 8、电压系数：在规定的电压范围内，电压每变化1伏，电阻器的相对变化量。 9、噪声：产生于电阻器中的一种不规则的电压起伏，包括热噪声和电流噪声两部分，热噪声是由于导体内部不规则的电子自由运动，使导体任意两点的电压不规则变化。 四、电阻器阻值标示方法 1、直标法：用数字和单位符号在电阻器表面标出阻值，其允许误差直接用百分数表示，若电阻上未注偏差，则均为20%。

20、2、文字符号法：用阿拉伯数字和文字符号两者有规律的组合来表示标称阻值，其允许偏差也用文字符号表示。符号前面的数字表示整数阻值，后面的数字依次表示第一位小数阻值和第二位小数阻值。 表示允许误差的文字符号 文字符号 D F G J K M 允许偏差 0.5% 1% 2% 5% 10% 20% 3、数码法：在电阻器上用三位数码表示标称值的标志方法。数码从左到右，第一、二位为有效值，第三位为指数，即零的个数，单位为欧。偏差通常采用文字符号表示。 4、色标法：用不同颜色的带或点在电阻器表面标出标称阻值和允许偏差。国外电阻大部分采用色标法。 黑-0、棕-1、红-2、橙-3、黄-4、绿-5、蓝-6、紫-7、

21、灰-8、白-9、金-5%、银-10%、无色-20% 当电阻为四环时，最后一环必为金色或银色，前两位为有效数字， 第三位为乘方数，第四位为偏差。 当电阻为五环时，最后一环与前面四环距离较大。前三位为有效数字， 第四位为乘方数， 第五位为偏差。 五、常用电阻器 1、电位器 电位器是一种机电元件，他靠电刷在电阻体上的滑动，取得与电刷位移成一定关系的输出电压。 1.1 合成碳膜电位器 电阻体是用经过研磨的碳黑，石墨，石英等材料涂敷于基体表面而成，该工艺简单，是目前应用最广泛的电位器。特点是分辩力高耐磨性好，寿命较长。缺点是电流噪声，非线性大， 耐潮性以及阻值稳定性差。 1.2 有机实心电位器 有机实心

22、电位器是一种新型电位器，它是用加热塑压的方法，将有机电阻粉压在绝缘体的凹槽内。有机实心电位器与碳膜电位器相比具有耐热性好、功率大、可靠性高、耐磨性好的优点。但温度系数大、动噪声大、耐潮性能差、制造工艺复杂、阻值精度较差。在小型化、高可靠、高耐磨性的电子设备以及交、直流电路中用作调节电压、电流。 1.3 金属玻璃铀电位器 用丝网印刷法按照一定图形，将金属玻璃铀电阻浆料涂覆在陶瓷基体上，经高温烧结而成。特点是：阻值范围宽，耐热性好，过载能力强，耐潮，耐磨等都很好，是很有前途的电位器品种，缺点是接触电阻和电流噪声大。 1.4 绕线电位器 绕线电位器是将康铜丝或镍铬合金丝作为电阻体，并把它绕在绝缘骨架

23、上制成。绕线电位器特点是接触电阻小，精度高，温度系数小，其缺点是分辨力差，阻值偏低，高频特性差。主要用作分压器、变阻器、仪器中调零和工作点等。 1.5 金属膜电位器 金属膜电位器的电阻体可由合金膜、金属氧化膜、金属箔等分别组成。特点是分辩力高、耐高温、温度系数小、动噪声小、平滑性好。 1.6 导电塑料电位器 用特殊工艺将DAP（邻苯二甲酸二稀丙脂）电阻浆料覆在绝缘机体上，加热聚合成电阻膜，或将DAP电阻粉热塑压在绝缘基体的凹槽内形成的实心体作为电阻体。特点是：平滑性好、分辩力优异耐磨性好、寿命长、动噪声小、可靠性极高、耐化学腐蚀。用于宇宙装置、导弹、飞机雷达天线的伺服系统等。 1.7 带开关的

24、电位器 有旋转式开关电位器、推拉式开关电位器、推推开关式电位器 1.8 预调式电位器 预调式电位器在电路中，一旦调试好，用蜡封住调节位置，在一般情况下不再调节。 1.9 直滑式电位器 采用直滑方式改变电阻值。 1.10 双连电位器 有异轴双连电位器和同轴双连电位器 1.11 无触点电位器 无触点电位器消除了机械接触，寿命长、可靠性高，分光电式电位器、磁敏式电位器等。 2、实芯碳质电阻器 用碳质颗粒壮导电物质、填料和粘合剂混合制成一个实体的电阻器。特点：价格低廉，但其阻值误差、噪声电压都大，稳定性差，目前较少用。 3、绕线电阻器 用高阻合金线绕在绝缘骨架上制成，外面涂有耐热的釉绝缘层或绝缘漆。绕

25、线电阻具有较低的温度系数，阻值精度高， 稳定性好，耐热耐腐蚀，主要做精密大功率电阻使用，缺点是高频性能差，时间常数大。 4、薄膜电阻器 用蒸发的方法将一定电阻率材料蒸镀于绝缘材料表面制成。主要如下： 4.1 碳膜电阻器 将结晶碳沉积在陶瓷棒骨架上制成。碳膜电阻器成本低、性能稳定、阻值范围宽、温度系数和电压系数低，是目前应用最广泛的电阻器。 4.2 金属膜电阻器。 用真空蒸发的方法将合金材料蒸镀于陶瓷棒骨架表面。金属膜电阻比碳膜电阻的精度高，稳定性好，噪声， 温度系数小。在仪器仪表及通讯设备中大量采用。 4.3 金属氧化膜电阻器 在绝缘棒上沉积一层金属氧化物。由于其本身即是氧化物，所以高温下稳定

26、，耐热冲击，负载能力强。 4.4 合成膜电阻 将导电合成物悬浮液涂敷在基体上而得，因此也叫漆膜电阻。由于其导电层呈现颗粒状结构，所以其噪声大，精度低，主要用他制造高压， 高阻， 小型电阻器。 5、金属玻璃铀电阻器 将金属粉和玻璃铀粉混合，采用丝网印刷法印在基板上。 耐潮湿， 高温， 温度系数小，主要应用于厚膜电路。 6、贴片电阻SMT 片状电阻是金属玻璃铀电阻的一种形式，他的电阻体是高可靠的钌系列玻璃铀材料经过高温烧结而成，电极采用银钯合金浆料。体积小，精度高，稳定性好，由于其为片状元件，所以高频性能好。 7、敏感电阻 敏感电阻是指器件特性对温度，电压，湿度，光照，气体， 磁场，压力等作用敏感

27、的电阻器。 敏感电阻的符号是在普通电阻的符号中加一斜线，并在旁标注敏感电阻的类型，如：t. v等。 7.1、压敏电阻 主要有碳化硅和氧化锌压敏电阻，氧化锌具有更多的优良特性。 7.2、湿敏电阻 由感湿层，电极，绝缘体组成，湿敏电阻主要包括氯化锂湿敏电阻，碳湿敏电阻，氧化物湿敏电阻。氯化锂湿敏电阻随湿度上升而电阻减小，缺点为测试范围小，特性重复性不好，受温度影响大。碳湿敏电阻缺点为低温灵敏度低，阻值受温度影响大，由老化特性，较少使用。氧化物湿敏电阻性能较优越，可长期使用，温度影响小，阻值与湿度变化呈线性关系。有氧化锡，镍铁酸盐，等材料。 7.3、光敏电阻 光敏电阻是电导率随着光量力的变化而变化的

28、电子元件，当某种物质受到光照时，载流子的浓度增加从而增加了电导率，这就是光电导效应。 7.4、气敏电阻 利用某些半导体吸收某种气体后发生氧化还原反应制成，主要成分是金属氧化物，主要品种有：金属氧化物气敏电阻、复合氧化物气敏电阻、陶瓷气敏电阻等。 7.5、力敏电阻 力敏电阻是一种阻值随压力变化而变化的电阻，国外称为压电电阻器。所谓压力电阻效应即半导体材料的电阻率随机械应力的变化而变化的效应。可制成各种力矩计，半导体话筒，压力传感器等。主要品种有硅力敏电阻器，硒碲合金力敏电阻器，相对而言，合金电阻器具有更高灵敏度。 7.6、热敏电阻 热敏电阻是敏感元件的一类,其电阻值会随着热敏电阻本体温度的变化呈

29、现出阶跃性的变化,具有半导体特性. 热敏电阻按照温度系数的不同分为: 正温度系数热敏电阻(简称PTC热敏电阻) 负温度系数热敏电阻(简称NTC热敏电阻) 正温度热敏电阻(PTC Thermistor) PTC是Positive Temperature Coefficient 的缩写,意思是正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件.通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻,简称PTC热敏电阻. PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时, 它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高. PTC热敏电阻根据其材质的不同分为:陶瓷PTC热敏电阻 有机高分

30、子PTC热敏电阻 目前大量被使用的PTC热敏电阻种类: 恒温加热用PTC热敏电阻 过流保护用PTC热敏电阻 空气加热用PTC热敏电阻 延时启动用PTC热敏电阻 传 感 器用PTC热敏电阻 自动消磁用PTC热敏电阻 一般情况下,有机高分子PTC热敏电阻适合过流保护用途,陶瓷PTC热敏电阻可适用于以上所列各种用途. 负温度热敏电阻(NTC Thermistor) NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件.通常我们提到的NTC是指负温度系数热敏电阻,简称NTC热敏电阻. NTC热敏电阻是一种典型具有温

31、度敏感性的半导体电阻,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的减小. NTC热敏电阻是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的.这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料.温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低. NTC热敏电阻根据其用途的不同分为:功率型NTC热敏电阻 补偿型NTC热敏电阻 测温型NTC热敏电阻NTC热敏电阻器给许多温度测量与控制设备提供实用的，低成本的解决方案，适用于-55 到+300 的温度范围内。MF58型玻壳精密型MF58型热敏电阻器采用

32、陶瓷工艺与半导体工艺相结合的工艺技术制作而成，为两端轴向引出线玻璃封装结构。MF52 E型珠状精密型MF52 E型热敏电阻器是采用新材料、新工艺生产的小体积的环氧树脂包封型NTC热敏电阻器，具有高精度和快速反应等优点。主要参数额定零功率电阻值R25 ()R25允许偏差（%）B值(25/50 )/（K）B值允许偏差（%）耗散系数 2.0mW/ 热时间常数 7S 额定功率 50mW工作温度范围: -55 +300 应用原理及实例 温度测量（惠斯登电桥电路） 温度控制为了避免电子电路中在开机瞬间产生的浪涌电流，在电源电路中串接一个功率型NTC热敏电阻，能有效的抑制开机时的浪涌电流，并在完成浪涌电流抑

33、制作用后，由于通过其电流的持续作用，功率型热敏电阻的阻值将下降的一个非常小的程度，它消耗的功率可以忽略不计，不会对正常的工作电流造成影响，所以在电源回路中使用功率型NTC热敏电阻，是抑制开机浪涌电流保护电子设备免遭破坏的最为简便而有效的措施。 功率型NTC热敏电阻器的选用原则 1.电阻器的最大工作电流实际电源回路的工作电流 2.功率型电阻器的标称电阻值 R1.414*E/Im 式中 E为线路电压 Im为浪涌电流 对于转换电源，逆变电源，开关电源，UPS电源， Im=100倍工作电流 对于灯丝，加热器等回路 Im=30倍工作电流 3.B值越大，残余电阻越小，工作时温升越小 4.一般说，时间常数与

34、耗散系数的乘积越大，则表示电阻器的热容量越大，电阻器抑制浪涌电流的能力也越强。下图为使用MF72热敏电阻前后浪涌电流得比较曲线图，虚线为使用热敏电阻前，实线为使用热敏电阻后。下图为MF72-3D25的R-T阻温特性曲线NTC负温度系数热敏电阻专业术语零功率电阻值 RT（） RT指在规定温度 T 时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。 电阻值和温度变化的关系式为： RT = RN expB(1/T 1/TN) RT ：在温度 T （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。 RN ：在额定温度 TN （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。 T ：规定温度（ K

35、 ）。 B ： NTC 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。 exp ：以自然数 e 为底的指数（ e = 2.71828 ）。 该关系式是经验公式，只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有一定的精确度，因为材料常数 B 本身也是温度 T 的函数。 额定零功率电阻值 R25 （） 根据国标规定，额定零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度 25 时测得的电阻值 R25，这个电阻值就是 NTC 热敏电阻的标称电阻值。通常所说 NTC 热敏电阻多少阻值，亦指该值。 最大稳态电流 在环境温度为25时允许施加在热敏电阻器上的最大连续电流。 25下最大电流时近似电阻值 （） 25下最

36、大电流时近似电阻值就是在环境温度25时，对热敏电阻施加允许的最大连续电流时，热敏电阻剩余的阻值，亦称最大残余电阻值。 材料常数（热敏指数） B 值（ K ） B 值被定义为：RT1 ：温度 T1 （ K ）时的零功率电阻值。 RT2 ：温度 T2 （ K ）时的零功率电阻值。 T1， T2 ：两个被指定的温度（ K ）。 对于常用的 NTC 热敏电阻， B 值范围一般在 2000K 6000K 之间。零功率电阻温度系数（T ） 在规定温度下， NTC 热敏电阻零动功率电阻值的相对变化与引起该变化的温度变化值之比值。 T ：温度 T （ K ）时的零功率电阻温度系数。 RT ：温度 T （ K

37、）时的零功率电阻值。 T ：温度（ T ）。 B ：材料常数。 耗散系数（） 在规定环境温度下， NTC 热敏电阻耗散系数是电阻中耗散的功率变化与电阻体相应的温度变化之比值。： NTC 热敏电阻耗散系数，（ mW/ K ）。 P ： NTC 热敏电阻消耗的功率（ mW ）。 T ： NTC 热敏电阻消耗功率 P 时，电阻体相应的温度变化（ K ）。 热时间常数() 在零功率条件下，当温度突变时，热敏电阻的温度变化了始未两个温度差的 63.2% 时所需的时间，热时间常数与 NTC 热敏电阻的热容量成正比，与其耗散系数成反比。：热时间常数（ S ）。 C： NTC 热敏电阻的热容量。 ： NTC

38、热敏电阻的耗散系数。 额定功率Pn在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续工作所允许消耗的功率。在此功率下，电阻体自身温度不超过其最高工作温度。最高工作温度Tmax在规定的技术条件下，热敏电阻器能长期连续工作所允许的最高温度。即:T0-环境温度。测量功率Pm热敏电阻在规定的环境温度下， 阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。 一般要求阻值变化大于0.1%，则这时的测量功率Pm为：热敏电阻(NTC)的基本参数及其应用(图)1 NTC的术语及主要参数 在家电开发研制领域里，工程人员在运用热敏电阻的过程中，有时对一些主要参数的细节产生歧义，原因之一是某些参数

39、的定义和内容缺乏统一的标准和规范。随着国家标准直热式负温度系数热敏电阻器（第一部分：总规范）GB/T6663.1-2007/IEC60539-1:2002（以下简称“国标”）的实施（07年9月1日），情况开始有所改变。国内热敏电阻器生产家都应当按照“国标”标注热敏电阻的参数，使用者也可以根据“国标”向厂家索取热敏电阻的参数。热敏电阻器是一种随（感应）温度的变化其电阻值呈显著变化的热敏感半导体元件。温度升高时阻值下降的热敏电阻器，称为负温度系数热敏电阻器（NTC）。家电领域里大量使用的是NTC。自热:当我们对NTC进行测量和运用时总会通过一定量的电流，这一电流使NTC自身产生热量。NTC的自热会

40、导致其阻值下降，在测量及应用过程中出现动态变化，所以控制自热是运用NTC的关键。当NTC用于温度测量时，应当尽量避免自热；当NTC用于液位或风速测量时，则需要利用自热。零功率电阻：定义见“国标”（2.2.18）。零功率电阻是热电阻器最基本的参数，厂家给出的热敏电阻器的阻值都属于零功率，但“零功率”一词容易使人费解（因为物理含义上的零功率检测是不存在的），所以，理解它的工程含义是定义中后一句的内容“自热导致的电阻值变化相对于总的测量误差可以忽略不计”。通常，对NTC的零功率测量是在恒温槽中进行，影响总的测量误差有二个主要因素：一是通过NTC的电流，一是恒温槽精度。一般说来，减少通过NTC的电流的

41、方法比较多，一旦电流下降到一定程度，影响总误差的往往是恒温槽的精度。环境温度变化引起的热时间常数（a）：一般情况下，NTC在稳定的室温条件下,迅速进入设定（和要求介质）的温度环境内，测量其温度上升规定幅度T?所需要的时间。温度T?的上升幅度为室温Ta至设定温度Tb差值的63.2%所需的时间。a反映NTC在测量温度时的响应速度。耗散系数（）：使NTC的温度上升1K所消耗的功率称为耗散系数。“国标”4.10.2给出的计算方法如下：=U THI TH /（T b- T a） W /式中： U TH为NTC的端电压； I TH 为流过NTC的电流；T b为自热稳定温度；T a 为室内温度。可见，NTC

42、温度的上升指的是自热温度。从另外一个角度看，自热造成的温升可以利用计算出来。例如：已知为0.1 W /，测量U THI TH为0.5 W，则：（T b- T a）=U THI TH / =0.5 /0.1 =5 自热使NTC高于环境温度5。2 影响测量温度的参数NTC具有价格低廉、阻值随温度变化显著的特点，而广泛用于温度测量。通常采用一只精密电阻与NTC串联（见图1），NTC阻值的变化转变为电压变化直接进入比较电路或单片机的A/D的输入接口，不必经过放大处理，电路构成极为简单。运用NTC时除了选择合适的R值和B值之外，还应当考虑到测量速度和精度。选择合适的a：a值直接反映NTC测量温度的响应速

43、度，但不是越小越好，确定a值需要比较与权衡。因为a值与它的封装尺寸有关，NTC的封装尺寸小，则a值小，机械强度低；封装尺寸大，则a值大，机械强度高。确定电流范围：可根据厂家提供的非自热最大功率或利用耗散系数来确定工作电流的范围。、然而，需要引起注意的是不少厂家提供的值是NTC二次封装之前参数，但采用这个参数确定的电流虽然不会产生自热，但是过于保守，影响选择参数的宽松度，因为二次封装之后的非自热最大功率已经提高。利用耗散系数确定电流范围的方法是先确定NTC精度，再确定允许的自热功耗。例如，NTC的精度为0.1，则自热温度不超过0.1就能够满足精度要求，也就是说，小于0.1的功率为不产生自热的功率

44、。 其它需要注意的因素：NTC二次封装之后，a的参数值较封装之前增大了。同一型号、规格的NTC在不同介质中，其、a等参数值相差很大，需注意参数的介质。在流动的空气中，NTC略为产生一点自热对精度的影响不大。NTC感温头不能触碰非探测物体，例如，在家用空调器里，翅片前面测量室温的感温头不能触碰到翅片。3 自热及耗散系数的特性测量耗散系数时，“国标”要求在静止的空气中进行。通常是在规定容器的玻璃框罩内进行测量。当我们做实验时可以观察到一些现象，在一个空气相对稳定（感觉不到流动的空气）的室内，玻璃框内的温度与室温一致。先测量零功率电阻值，当摘掉玻璃框罩后，电阻值未发生变化；然后测量耗散系数，当自热达

45、到热平衡时，即通过NTC的电流和它的端电压呈稳定状态，当摘掉玻璃框罩后，电流或端电压出现波动，失去稳定状态。说明室内微弱的同温度气流影响了耗散系数，而未影响零功率电阻值。显然，NTC产生自热之后出现对流动空气的敏感反映，这是一个可以利用的特性。4液位测量原理气体和液体是明显不同的介质，运用NTC在对它们进行测量时，如果可以分辨出这两种介质，就解决了液位测量的问题。NTC在非自热状态也就是零功率状态下测量温度时，是无法根据测量结果判断被测对象的是什么介质。当NTC处于自热状态时，在介质温度相同的情况下，NTC在不同的介质中耗散系数（）是不同的，当NTC被置于不同的介质中时，相同电气条件下会出现不

46、同的电性能反映，这是测量液位的基本依据。以相同温度的水和空气为例，在同一电气条件下，例如给NTC提供一个恒定电流（见图2），使其在空气中产生自热，热平衡之后NTC两端电压相对稳定，接着，将它放入水中，两端电压上升。因为NTC从空气中进入水中后，温度下降，导致阻值上升，端电压升高。水的热容量是空气的2.5倍，NTC在水中的自热温度要达到与空气一样的自热温度需要2.5倍的功率。在实际的液位测量中，水和空气的温度往往不一致，当空气温度偏低，而水温偏高时，根据电压值的大小则无法判断NTC是在水中还是在空气中。然而，对于一个温度点而言，NTC在水中和空气中分别有个两电压值，换言之，当我们知道一个温度点，同时又预先知道这个温度点上水和空气分别的电压值，就可以根据所测量到的电压值判断NTC是在水中还是在空气中。也就是说，测量液位的过程中还必须同时测量温度，而一般情况下，NTC在自热状态下不能测量温度，这就需要增加一个测量温度的NTC。利用两只NTC，一只处于非自热状态