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商州NTC商州熱敏電阻的工作原理

文章出處：行業(yè)資訊責(zé)任編輯：深圳新時(shí)恒電子科技有限公司發(fā)表時(shí)間：2020-06-09

1、半導(dǎo)體熱敏電阻的工作原理

按溫度特性熱敏電阻可分為兩類

，隨溫度上升電阻增加的為正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻

。

（1）正溫度系數(shù)熱敏電阻的工作原理

此種熱敏電阻以鈦酸鋇（BaTio3）為基本材料，再摻入適量的稀土元素

，利用陶瓷工藝高溫?zé)Y(jié)爾成

。純鈦酸鋇是一種絕緣材料

，但摻入適量的稀土元素如鑭（La）和鈮（Nb）等以后

，變成了半導(dǎo)體材料，被稱半導(dǎo)體化鈦酸鋇

。它是一種多晶體材料

，晶粒之間存在著晶粒界面，對(duì)于導(dǎo)電電子而言

，晶粒間界面相當(dāng)于一個(gè)位壘

。當(dāng)溫度低時(shí)，由于半導(dǎo)體化鈦酸鋇內(nèi)電場(chǎng)的作用

，導(dǎo)電電子可以很容易越過位壘

，所以電阻值較小

；當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)溫度（即臨界溫度

，此元件的‘溫度控制點(diǎn)’ 一般鈦酸鋇的居里點(diǎn)為120℃）時(shí)，內(nèi)電場(chǎng)受到破壞，不能幫助導(dǎo)電電子越過位壘

，所以表現(xiàn)為電阻值的急劇增加

。因?yàn)檫@種元件具有未達(dá)居里點(diǎn)前電阻隨溫度變化非常緩慢，具有恒溫

、調(diào)溫和自動(dòng)控溫的功能

，只發(fā)熱，不發(fā)紅

，無(wú)明火

，不易燃燒，電壓交

、直流3～440V均可

，使用壽命長(zhǎng)，非常適用于電動(dòng)機(jī)等電器裝置的過熱探測(cè)

。

（2）負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的工作原理

負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是以氧化錳

、氧化鈷、氧化鎳

、氧化銅和氧化鋁等金屬氧化物為主要原料

，采用陶瓷工藝制造而成。這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)

，完全類似于鍺

、硅晶體材料，體內(nèi)的載流子（電子和空穴）數(shù)目少

，電阻較高

；溫度升高，體內(nèi)載流子數(shù)目增加

，自然電阻值降低

。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻類型很多，使用區(qū)分低溫（-60～300℃）

、中溫（300～600℃）

、高溫（>600℃）三種，有靈敏度高

、穩(wěn)定性好

、響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)

、價(jià)格低等優(yōu)點(diǎn)

，廣泛應(yīng)用于需要定點(diǎn)測(cè)溫的溫度自動(dòng)控制電路，如冰箱

、空調(diào)

、溫室等的溫控系統(tǒng)

。

熱敏電阻與簡(jiǎn)單的放大電路結(jié)合，就可檢測(cè)千分之一度的溫度變化

，所以和電子儀表組成測(cè)溫計(jì)

，能完成高精度的溫度測(cè)量。普通用途熱敏電阻工作溫度為-55℃～+315℃

，特殊低溫?zé)崦綦娮璧墓ぷ鳒囟鹊陀?55℃

，可達(dá)-273℃。

、熱敏電阻的型號(hào)

我國(guó)產(chǎn)熱敏電阻是按部頒標(biāo)準(zhǔn)SJ1155-82來制定型號(hào)

，由四部分組成。

第一部分：主稱

，用字母‘M’表示敏感元件

。

第二部分：類別，用字母‘Z’表示正溫度系數(shù)熱敏電阻器

，或者用字母‘F’表示負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器

。

第三部分：用途或特征，用一位數(shù)字（0-9）表示

。一般數(shù)字‘1’表示普通用途

，‘2’表示穩(wěn)壓用途（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器），‘3’表示微波測(cè)量用途（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器）

，‘4’表示旁熱式（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器）

，‘5’表示測(cè)溫用途，‘6’表示控溫用途

，‘7’表示消磁用途（正溫度系數(shù)熱敏電阻器）

，‘8’表示線性型（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器），‘9’表示恒溫型（正溫度系數(shù)熱敏電阻器）

，‘0’表示特殊型（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器）

第四部分：序號(hào)

，也由數(shù)字表示，代表規(guī)格

、性能

。

往往廠家出于區(qū)別本系列產(chǎn)品的特殊需要，在序號(hào)后加‘派生序號(hào)’

，由字母、數(shù)字和‘-’號(hào)組合而成

。

例： M Z 1 1 序號(hào) 普通用途正溫度系數(shù) 熱敏電阻器敏感元件

、熱敏電阻器的主要參數(shù)

各種熱敏電阻器的工作條件一定要在其出廠參數(shù)允許范圍之內(nèi)。熱敏電阻的主要參數(shù)有十余項(xiàng)：標(biāo)稱電阻值

、使用環(huán)境溫度（最高工作溫度）

、測(cè)量功率

、額定功率、標(biāo)稱電壓（最大工作電壓）

、工作電流

、溫度系數(shù)、材料常數(shù)

、時(shí)間常數(shù)等

。其中標(biāo)稱電阻值是在25℃零功率時(shí)的電阻值，實(shí)際上總有一定誤差

，應(yīng)在±10%之內(nèi)

。普通熱敏電阻的工作溫度范圍較大，可根據(jù)需要從-55℃到+315℃選擇

，值得注意的是

，不同型號(hào)熱敏電阻的最高工作溫度差異很大，如MF11片狀負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器為+125℃

，而MF53-1僅為+70℃

，學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意（一般不要超過50℃）。

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