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热敏电阻的作用?热敏电阻的工作原理?热敏电阻(NTC)和(PTC)的区别?

来源:
2024-01-09
类别:基础知识
eye 7
文章创建人 拍明芯城

  热敏电阻简介

  热敏电阻是一种能够随温度变化而改变电阻值的电子元件。它在现代电子领域中扮演着重要的角色,被广泛应用于温度测量、温控、温度补偿和温度补偿等方面。它是敏感元件的一类,能够将温度的变化转变为电信号的一种传感器,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器和负温度系数热敏电阻器。本文将对热敏电阻的分类、特性以及在各个应用领域的应用进行详细解析,并提供选购指南,帮助读者更好地了解和选择适合自身需求的热敏电阻。

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  热敏电阻的作用

  温度补偿和温度控制。电流通过元件后引起温度升高,即发热体的温度上升,当超过额定温度后,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。

  热敏电阻的作用是用来测量和监控温度变化。它们通常被用作温度传感器,可以在各种应用中实现温度的监测和控制,例如在恒温器、温度计、温度补偿装置和自动控制系统中。热敏电阻还可以用于测量电子设备的温度,以防止过热损坏。因此,热敏电阻在许多工业和消费类电子产品中都有广泛的应用。

  热敏电阻的主要特点

  1.灵敏度较高,温度系数要比金属大10 ~ 100倍以上

  2.工作温度范围宽,常温器件适用于-55°C~315C,高温器件适用温度高于315C(可达到2000)低温器件活用于-273°C~55°C;

  3.使用方便,电阻值可在0.1~ 100kQ间任意选择:

  4.稳定性好、过载能力强

  热敏电阻的工作原理

  上面给大家介绍电阻的作用的时候,就提及到热敏电阻在温度发生变化的时候,其电阳也会跟着变化,从而使得电流也发生相应的改版,从而实现温度的增加或者降低.

  热敏电阻的工作原理是基于材料的温度敏感性。当热敏电阻受到温度变化时,材料内部的电子结构会发生改变,导致电阻值发生变化。一般来说,当温度升高时,热敏电阻的电阻值会减小;当温度降低时,电阻值会增大。

  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。

  热敏电阻的适用领域

  家用电器(空调,烘衣柜、暖风机等)、航天航空、电力工业、通讯等电子电气温度控制相关的领域

  1. 温度测量与控制:热敏电阻能够根据温度的变化来改变电阻值,因此广泛应用于温度测量与控制领域。例如,在家用电热器、冰箱等电子设备中,通过热敏电阻对温度进行监测和控制。

  2. 温度补偿:热敏电阻的温度系数使得它能够用于温度补偿电路中,提高电子设备的稳定性和精准度。在精密仪器仪表、自动化控制系统中,通常会用到热敏电阻进行温度补偿。

  3. 过流保护:一些PTC热敏电阻具备过流保护功能,在电路中起到限制电流、保护电子元器件的作用。常见的应用场景包括电源供应器、电池充电器等。

  4. 环境检测与监控:红外线热敏电阻对红外线具有敏感性,因此常用于红外线传感器、红外线探测器等领域。在安防监控、自动化门禁系统等方面有广泛应用。

  热敏电阻,或称“热敏电阻”,以其在温度变化下的卓越性能而备受推崇,它广泛应用于多个领域,包括汽车、消费电子、医疗保健和工业自动化等。它们的核心功能在于电阻如何随温度的变化而变化,根据这一原理,热敏电阻分为正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)两大类。

  NTC热敏电阻是一种电阻随温度升高而降低的元件,呈现负相关性。这种特性源于高温时电荷载流子的迁移率增加,从而导致电导率增强。与之相反,PTC热敏电阻在温度升高时其电阻也随之增加,这是因为高温限制了电荷载流子的移动。这种差异在应用中具有显著的作用,下面将深入探讨热敏电阻的各种应用及其特性。

  要了解热敏电阻在不同领域的用途,首先需要明白它们的种类。标准NTC热敏电阻通常由陶瓷材料制成,其中包含金属氧化物,这些元件被广泛用于温度检测和补偿电路。而精密NTC热敏电阻则具有更高的精度,适用于对温度控制要求非常严格的应用,如医疗设备和实验室仪器。这些热敏电阻的电阻-温度曲线异常陡峭,可以实现非常精确的温度测量。其敏感度可以通过电阻热系数(TCR)来量化,这个值表示每变化1摄氏度,电阻变化的百分比。

  正是因为热敏电阻的小尺寸和低热质量,使得它们能够在需要实时温度监控的应用中发挥不可或缺的作用。这一特性使得它们在众多领域表现出色,尤其在汽车行业,NTC热敏电阻可监控发动机温度,实现高效的冷却系统管理。而在家电中,像是热水器等,利用热敏电阻进行温度调节和过热保护。医疗设备领域则依赖精密热敏电阻进行精确的温度测量,例如在血液分析、患者监护和温控药物储存中。它们的小巧尺寸和与集成电路制造工艺的兼容性,允许将它们小型化并集成到复杂的电子系统中。

  与其他温度传感技术相比,热敏电阻不仅成本效益突出,而且也能在最少的外部元件的支持下运行,轻松与微控制器和模拟电路接口。它们的非线性电阻-温度特性可以通过简单的校准技术来补偿,这使得它们更加容易应用于各种领域。

  除了以上所述的应用,热敏电阻还在其他领域发挥着重要作用。例如,它们用作温度补偿的关键组成部分,以确保电子设备和系统在各种热条件下的稳定性和准确性。半导体器件等电子元件在温度变化下表现出不同的性能特征,热敏电阻可策略性地根据温度变化来调整电路的行为,以抵消这些变化。

  在汽车行业,NTC热敏电阻集成到发动机控制单元中,以校正传感器中因温度引起的电阻变化。这种校正确保了无论外部温度如何,发动机性能都能保持一致。同样,在通信系统中,热敏电阻通过补偿温度引起的元件特性变化,有助于维持信号的完整性和可靠性。此外,热敏电阻对温度变化的快速响应时间使其在温度控制系统中至关重要,这些系统可根据热敏电阻的反馈调节加热或冷却机制,以保持所需的温度水平。

  总之,热敏电阻在各行各业的广泛应用中发挥着关键作用,其电阻随温度变化的高度可预测性,使其能够在特定范围内实现精确的温度监控。这一特性对于一些应用来说至关重要,因为在这些应用中,哪怕微小的温度变化也可能导致重大后果。气象站、医疗设备、工业自动化系统,无一不受益于热敏电阻的精度和响应能力。

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  热敏电阻(NTC)和(PTC)的区别?

  热敏电阻是一种对温度敏感的器件,其电阻值随温度变化而变化。热敏电阻有正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)之分。

  正温度系数热敏电阻(PTC)——阻值随温度升高而升高。

  负温度系数热敏电阻(NTC)——阻值随温度升高而减少。

  热敏电阻(NTC)与热敏电阻(PTC)的区别:

  1)阻值特性

  热敏电阻(NTC)电阻值呈线性曲线变化,也就是电阻值与电流呈线性变化,适用于测温。

  热敏电阻(PTC)电阻值在一定温度范围内基本保持不变,当超过某特定温度(居里温度)时,其电阻值呈阶跃性增大,适用于过流保护。

  2)使用场景

  热敏电阻(NTC)一般用于浪涌保护、温度补偿、温度测量、温度控制等;

  热敏电阻(PTC)一般用于浪涌保护、过流保护(自恢复保险丝)、过温保护等。

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  如何检测热敏电阻的好坏?

  当我们拿到一个热敏电阻,却不知道它是好是坏的时候,我们就可以童工万用表来检测它好坏,那么,如何用万用表来检测热敏电阻的好坏呢?检测热敏电阻又要注意些什么事项呢?下面一起来看看。

  如何检测热敏电阻的好坏?需要注意些什么事项?

  检测时,用万用表欧姆档(视标称电阻值确定档位,一般为R×1挡),具体可分两步操作:首先常温检测(室内温度接近25℃),用鳄鱼夹代替表笔分别夹住PTC热敏电阻的两引脚测出其实际阻值,并与标称阻值相对比,二者相差在±2Ω内即为正常。实际阻值若与标称阻值相差过大,则说明其性能不良或已损坏。

  其次加温检测,在常温测试正常的基础上,即可进行第二步测试—加温检测,将一热源(例如电烙铁)靠近热敏电阻对其加热,观察万用表示数,此时如看到万用示数随温度的升高而改变,这表明电阻值在逐渐改变(负温度系数热敏电阻器NTC阻值会变小,正温度系数热敏电阻器PTC阻值会变大),当阻值改变到一定数值时显示数据会逐渐稳定,说明热敏电阻正常,若阻值无变化,说明其性能变劣,不能继续使用。

  检测热敏电阻注意事项如下:

  1)Rt是生产厂家在环境温度为25℃时所测得的,所以用万用表测量Rt时,亦应在环境温度接近25℃束行,以保证测试的可信度。

  2)测量功率不得超过规定值,以免电流热效应引起测量误差。

  3)注意正确操作。测试时,不要用手捏住热敏电阻体,以防止人体温度对测试产生影响。

  4)注意不要使热源与PTC热敏电阻靠得过近或钟接触热敏电阻,以防止将其烫坏。

  以上分享的检测方法和注意事项,希望对大家有所帮助。


责任编辑:David

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