什么是热敏电阻?

　　热敏电阻是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。热敏电阻的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻(PTC)在温度越高时电阻越大，负温度系数热敏电阻(NTC)D在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

　　热敏电阻(thermistor)是对温度敏感的一种电子器件，其电阻值会随着温度的变化而发生改变。

　　热敏电阻按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻(PTC thermistor，即 Positive Temperature Coefficient thermistor)和负温度系数热敏电阻(NTC thermistor，即 Negative Temperature Coefficient thermistor)。正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小。

　　正温度系数的热敏电阻(PTC)除可做感知温度外，多是用保护电路中。如在电源电路中防浪涌，保护后端的电容等器件不过载;用剧变温度反应大的PTC材料可做成可自恢复的保险管;反应线性的可用于LED灯珠的补偿保护。LED灯珠是温度越高内阻越小，串联正温度系数的热敏电阻后可维持LED灯珠的电流不变。

　　负温度系数的热敏电阻(NTC)一般适用于温度测量、环境监控等领域。如在家用空调、热水器中用于探测温度，供后端电路调控温度。

　　热敏电阻的制作材料一般分为金属材料、氧化物材料和半导体材料。氧化物材料主要成分是氧化镁、氧化铁和氧化锌。半导体材料主要成分是氧化锡和氧化铜。

　　热敏电阻的特点是具有灵敏度较高、工作温度范围宽、体积小。其电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择，易加工成各种形状，稳定性好。氧化物材料的热敏电阻具有成本低、过载能力强的优点。半导体材料的热敏电阻具有精度高、响应速度快、可靠性好、静态功耗低的优点。

　　热敏电阻的参数：

　　1、Rc：标称阻值。一般指环境温度为25℃时热敏电阻器的实际电阻值。

　　2、RT：实际阻值。在一定的温度条件下所测得的电阻值。

　　3、T0：基准(环境)温度基点。一般为25℃。

　　4、T1：第一个温度基点(通常是 25℃)，但其计量单位为K，注意这里的K是开尔文。如为25℃，T1=25+273.15=298.15K

　　5、T2：第二个温度基点。计量单位同T1。

　　6、B：材料常数。它是一个描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热灵敏度指标，它描述的是两个温度点之间特定温度范围内的电阻 (R/T)曲线的梯度。B值定义为 T1和 T2范围之间的热敏电阻材料常数。即 B(T1/T2)。B值越大，表示热敏电阻器的灵敏度越高。应注意的是，在实际工作时，B值并非一个常数，而是随温度的升高略有增加。

　　7、αT：电阻温度系数。它表示温度变化1℃时的阻值变化率，单位为%/℃。

　　8、τ：时间常数。热敏电阻器是有热惯性的，时间常数，就是一个描述热敏电阻器热惯性的参数。它的定义为，在无功耗的状态下，当环境温度由一个特定温度向另一个特定温度突然改变时，热敏电阻体的温度变化了两个特定温度之差的63.2%所需的时间。τ越小，表明热敏电阻器的热惯性越小。

　　9、PM：额定功率。在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续负载所允许的耗散功率。在实际使用时不得超过额定功率。若热敏电阻器工作的环境温度超过 25℃，则必须相应降低其负载。

　　10、IM：额定工作电流。热敏电阻器在工作状态下规定的名义电流值。

　　11、Pc：测量功率。在规定的环境温度下，热敏电阻体受测试电流加热而引起的阻值变化不超过0.1%时所消耗的电功率。

　　制造商提供的产品资料，一般标热敏电阻的类型是NTC还是PTC，Rc(简写R)、T0、T1、T2、B值，以及温度与电阻值的关系表。

　　热敏电阻型号命名规则

　　要想知道热敏电阻型号的命名规则，首先我们要先知道什么是热敏电阻?热敏电阻是敏感元件的一类，热敏电阻的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。以下详细介绍热敏电阻的定义和特点、热敏电阻型号命名规则，以及热敏电阻好坏的判断方法。

　　根据标准SJ1152-82《敏感元件型号命名方法》的规定，敏感电阻器的产品型号由下列四部分组成

　　第一部分：主称(用字母表示);

　　第二部分：类别(用字母表示);

　　第三部分：用途或特征(用字母或数字表示);

　　第四部分：序号(用数字表示)。

　　(1)主称、类别部分的符号及意义如表1-5所示。

　　(2)用途或特征部分用数字表示时，应符合表1-6的规定;用字母表示时，应符合表1—7的规定。

　　(3)序号部分用数字表示。

　　热敏电阻的主要特点是：

　　①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化;

　　②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，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-273℃～55℃;

　　③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;

　　④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择;

　　⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产;

　　⑥稳定性好、过载能力强。

　　热敏电阻好坏的判断：

　　用万能表欧姆档，在常温下测一下阻值，然后用风枪100度加热一下热敏电阻，再测其阻值如果有变化说明正常。

　　通过以上对热敏电阻型号的命名规则介绍，想必大家对热敏电阻有了更进一步的认识，想了解更多电路基础知识可以访问迅维网。

　　怎么查看热敏电阻型号

　　1，用字母‘M’表示 敏感元件。

　　2，用字母‘Z’表示正温度系数热敏电阻器，或者用字母‘F’表示负温度系数热敏电阻器

　　3，用途或特征，用一位数字(0-9)表示‘1’表示普通用途;

　　‘2’表示稳压用途(负温度系数热敏电阻器);

　　‘3’表示微波测量用途(负温度系数热敏电阻器);

　　‘4’表示旁热式(负温度系数热敏电阻器);

　　‘5’表示测温用途;

　　‘6’表示控温用途;

　　‘7’表示消磁用途(正温度系数热敏电阻器);

　　‘8’表示线性型(负温度系数热敏电阻器);

　　‘9’表示恒温型(正温度系数热敏电阻器;

　　‘0’表示特殊型(负温度系数热敏电阻器)。

　　4，序号

　　贴片热敏电阻的应用

　　贴片热敏电阻这个元件是热敏电阻中的一种，对于这个物理元件在我们生活中的应用是非常广泛的，那么今天就关于贴片热敏电阻以及热敏电阻的全部内容一起来看看吧。

　　贴片热敏电阻也可作为电子线路元件用于仪表线路温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。利用NTC热敏电阻的自热特性可实现自动增益控制，构成RC振荡器稳幅电路，延迟电路和保护电路。在自热温度远大于环境温度时阻值还与环境的散热条件有关，因此在流速计、流量计、气体分析仪、热导分析中常利用热敏电阻这一特性，制成专用的检测元件。PTC热敏电阻主要用于电器设备的过热保护、无触点继电器、恒温、自动增益控制、电机启动、时间延迟、彩色电视自动消磁、火灾报警和温度补偿等方面。

　　热敏电阻的使用原则

　　1. 通电前应先加热，加热时间应符合生产厂家要求。

　　2. 安装时，应使其物理接触或粘接于被测介质上。

　　3. 测温时，应离被测介质表面尽量近，若测量温度较高，应采用陶瓷插座连接。

　　4. 为了稳定运行电路，在热敏元件转化温度时，应预先设计好电路电路参数，以保证良好的抗干扰能力。

　　热敏电阻的选型

　　在选择热敏电阻时，需要分别从以下几方面来综合考虑。

　　1. 热敏电阻的参数

　　热敏电阻的参数一般包括阻值、B值、额定功率、稳定性等。其中，B值是指热敏电阻在温度20℃和Ω值25℃时的比值，通常用于表示热敏电阻的温度特性。在选型时，需要根据所测温度范围和应用环境来确定选用的B值。

　　2. 热敏电阻的尺寸

　　热敏电阻的尺寸主要取决于应用环境及精度要求。随着由于科技的不断发展，热敏电阻已经发展到了微型化的程度，如现在市场上最小的产品尺寸不到0.4mm。

　　3. 热敏电阻的制造工艺

　　热敏电阻的制造工艺主要涉及氧敏热敏电阻、铂铑热敏电阻、玻璃包裹热敏电阻、三元材料热敏电阻等。不同制造工艺的热敏电阻有着不同的特点，比如高温不稳定、办热的耐久性等，需要根据具体应用环境来综合考虑。

　　4. 热敏电阻的品牌信誉

　　在选择热敏电阻品牌时，需要综合考虑品牌信誉、市场占有率、售后服务、性价比等因素，尽量选择知名品牌的产品。

　　总之，选择热敏电阻时，需要从多个角度进行考虑，并根据实际需求进行选择，以确保热敏电阻能够理想地发挥作用。

　　热敏电阻的基础知识

　　PTC热敏电阻

　　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热敏电阻组织结构和功能原理

　　陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体，而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基，掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的，具有较低的电阻及半导特性。通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的： 在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代，因而得到了一定数量产生导电性的自由电子。对于PTC热敏电阻效应，也就是电阻值阶跃增高的原因，在于材料组织是由许多小的微晶构成的，在晶粒的界面上， 即所谓的晶粒边界(晶界)上形成势垒，阻碍电子越界进入到相邻区域中去，因此而产生高的电阻，这种效应在温度低时被抵消： 在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动。 而这种效应在高温时，介电常数和极化强度大幅度地降低，导致势垒及电阻大幅度地增高 ，呈现出强烈的PTC效应。

　　PTC热敏电阻制造流程

　　将能够达到电气性能和热性能要求的混合物 (碳酸钡和二氧化钛以及其它的材料) 称量、混合再湿法研磨， 脱水干燥后干压成型制成圆片形、长方形、圆环形、蜂窝状的毛坯。 这些压制好的毛坯在较高的温度下(1400℃左右)烧结成陶瓷，然后上电极使其表面金属化，根据其电阻值分档检测。 按照成品的结构形式钎焊封装或装配外壳，之后进行最后的全面检测。

　　称量 >> 球磨 >> 预烧结 >> 造粒

　　>> 成型 >> 烧结 >> 上电极 >> 阻值分选

　　>> 钎焊 >> 封装装配 >> 打标志 >> 耐压检测

　　>> 阻值检测 >> 最终检测 >> 包装 >> 入库

　　PTC热敏电阻与温度的依赖关系(R-T特性)

　　电阻-温度特性通常简称阻温特性，指在规定的电压下，PTC热敏电阻零功率电阻与电阻体温度之间的依赖关系。

　　零功率电阻，是指在某一温度下测量PTC热敏电阻值时，加在PTC热敏电阻上的功耗极低，低到因其功耗引起的PTC热敏电阻的阻值变化可以忽略不计。额定零功率电阻指环境温度25℃条件下测得的零功率电阻值 。

　　Rmin : 最小电阻

　　Tmin : Rmin时的温度

　　RTc : 2倍Rmin

　　Tc : 居里温度

　　T25 Tmin Tc T(℃)

　　表征阻温特性好坏的重要参数是温度系数α，反映的是阻温特性曲线的陡峭程度。温度系数α越大，PTC热敏电阻对温度变化的反应就越灵敏，即PTC效应越显著，其相应的PTC热敏电阻的性能也就越好，使用寿命就越长。PTC热敏电阻的温度系数定义为温度变化导致的电阻的相对变化 。 α = (lgR2-lgR1)/(T2-T1) 一般情况下，T1取Tc+15℃、T2取Tc+25℃来计算温度系数。

　　电压和电流的关系(V-I特性)

　　电压-电流特性简称伏安特性， 它展示了PTC热敏电阻在加电气负载达到热平衡的情况下，电压与电流的相互依赖关系。

　　Ik 在外加电压Vk时的动作电流

　　Ir 外加电压Vmax时的残余电流

　　Vmax 最大工作电压

　　VN 额定电压

　　VD 击穿电压

　　PTC热敏电阻的伏安特性大致可分为三个区域：

　　在0-Vk之间的区域称为线性区，此间的电压和电流的关系基本符合欧姆定律，不产生明显的非线性变化， 也称不动作区。在Vk-Vmax之间的区域称为跃变区，此时由于PTC热敏电阻的自热升温，电阻值产生跃变， 电流随着电压的上升而下降，所以此区也称动作区。在VD以上的区域称为击穿区，此时电流随着电压的上升而上升，PTC热敏电阻的阻值呈指数型下降，于是电压越高，电流越大，PTC热敏电阻的温度越高，阻值反而越低， 很快就导致PTC热敏电阻的热击穿。伏安特性是过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。

　　电流和时间的关系(I-t特性)

　　电流-时间特性是指PTC热敏电阻在施加电压的过程中，电流随时间变化的特性。 开始加电瞬间的电流称为起始电流，达到热平衡时的电流称为残余电流。

　　一定环境温度下，给PTC热敏电阻加一个起始电流(保证是动作电流)， 通过PTC热敏电阻的电流降低到起始电流的50%时经历的时间就是动作时间。电流-时间特性是自动消磁PTC热敏电阻、延时启动PTC热敏电阻、过载保护PTC热敏电阻的重要参考特性。

　　热敏电阻的非线性解决

　　热敏电阻通常为一款高阻抗、电阻性器件，当您需要将热敏电阻的阻值转换为电压值时，该器件可以简化其中的一个接口问题。然而更具挑战性的接口问题是，如何利用线性 ADC 以数字形式捕获热敏电阻的非线性行为。

　　“热敏电阻”一词源于对“热度敏感的电阻”这一描述的概括。热敏电阻包括两种基本的类型，分别为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。负温度系数热敏电阻非常适用于高精度温度测量。要确定热敏电阻周围的温度，您可以借助Steinhart-Hart公式：T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3))来实现。其中，T为开氏温度;RT为热敏电阻在温度T时的阻值;而 A0、A1和A3则是由热敏电阻生产厂商提供的常数。

　　热敏电阻的阻值会随着温度的改变而改变，而这种改变是非线性的，Steinhart-Hart公式表明了这一点。在进行温度测量时，需要驱动一个通过热敏电阻的参考电流，以创建一个等效电压，该等效电压具有非线性的响应。您可以使用配备在微控制器上的参照表，尝试对热敏电阻的非线性响应进行补偿。即使您可以在微控制器固件上运行此类算法，但您还是需要一个高精度转换器用于在出现极端值温度时进行数据捕获。

　　另一种方法是，您可以在数字化之前使用“硬件线性化”技术和一个较低精度的 ADC。(Figure 1)其中一种技术是将一个电阻RSER与热敏电阻RTHERM以及参考电压或电源进行串联(见图1)。将 PGA(可编程增益放大器)设置为1V/V，但在这样的电路中，一个10位精度的ADC只能感应很有限的温度范围(大约±25°C)。

　　请注意，在图1中对高温区没能解析。但如果在这些温度值下增加 PGA 的增益，就可以将 PGA 的输出信号控制在一定范围内，在此范围内 ADC 能够提供可靠地转换，从而对热敏电阻的温度进行识别。

　　微控制器固件的温度传感算法可读取 10 位精度的 ADC 数字值，并将其传送到PGA 滞后软件程序。PGA 滞后程序会校验 PGA 增益设置，并将 ADC 数字值与图1显示的电压节点的值进行比较。如果 ADC 输出超过了电压节点的值，则微控制器会将 PGA 增益设置到下一个较高或较低的增益设定值上。如果有必要，微控制器会再次获取一个新的 ADC 值。然后 PGA 增益和 ADC 值会被传送到一个微控制器分段线性内插程序。

　　从非线性的热敏电阻上获取数据有时候会被看作是一项“不可能实现的任务”。您可以将一个串联电阻、一个微控制器、一个 10 位 ADC 以及一个 PGA 合理的配合使用，以解决非线性热敏电阻在超过±25°C温度以后所带来的测量难题。