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張灣NTC張灣熱敏電阻的工作原理

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

、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

，對于導(dǎo)電電子而言

，晶粒間界面相當(dāng)于一個位壘

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

，導(dǎo)電電子可以很容易越過位壘

，所以電阻值較小

；當(dāng)溫度升高到居里點溫度（即臨界溫度，此元件的‘溫度控制點’ 一般鈦酸鋇的居里點為120℃）時

，內(nèi)電場受到破壞，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。因為這種元件具有未達居里點前電阻隨溫度變化非常緩慢

，具有恒溫、調(diào)溫和自動控溫的功能

，只發(fā)熱，不發(fā)紅

，無明火

，不易燃燒

，電壓交、直流3～440V均可

，使用壽命長

，非常適用于電動機等電器裝置的過熱探測

。

（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

、價格低等優(yōu)點，廣泛應(yīng)用于需要定點測溫的溫度自動控制電路

，如冰箱

、空調(diào)、溫室等的溫控系統(tǒng)

。

熱敏電阻與簡單的放大電路結(jié)合

，就可檢測千分之一度的溫度變化，所以和電子儀表組成測溫計

，能完成高精度的溫度測量

。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-273℃

。

、熱敏電阻的型號

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

，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

，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

，在序號后加‘派生序號’，由字母

、數(shù)字和‘-’號組合而成

。

例： M Z 1 1 序號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：標(biāo)稱電阻值

、使用環(huán)境溫度（最高工作溫度）

、測量功率、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)、時間常數(shù)等

。其中標(biāo)稱電阻值是在25℃零功率時的電阻值，實際上總有一定誤差

，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)生實驗時應(yīng)注意（一般不要超過50℃）

。

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