ntc热敏电阻特性参数基本知识

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1、NTC热敏电阻特性参数基本知识热敏电阻分为两类,分别为:  1.NTC负温度系数热敏电阻  2.PTC正温度系数热敏电阻  热敏电阻的物理特性用下列参数表示：  电阻值、B值、耗散系数、热时间常数、电阻温度系数。  电阻值：R〔Ω〕　  电阻值的近似值表示为：R2=R1exp[1/T2-1/T1]　  其中：R2：绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕  R1：绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕  B：B值〔K〕  B值：B〔k〕　  B值是电阻在两个温度之间变化的函数，表达式为：  B=InR1-InR2=2.3026(1ogR1-1ogR2)　1/T1-1/T21/T1-1/

2、T2　其中：B：B值〔K〕　　R1：绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕　R2：绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕耗散系数：δ〔mW/℃〕　耗散系数是物体消耗的电功与相应的温升值之比　　　　δ=W/T-Ta=I2R/T-Ta　其中：δ：耗散系数δ〔mW/℃〕　W：热敏电阻消耗的电功〔mW〕T：达到热平衡后的温度值〔℃〕Ta:室温〔℃〕I:在温度T时加热敏电阻上的电流值〔mA〕R:在温度T时加热敏电阻上的电流值〔KΩ〕在测量温度时，应注意防止热敏电阻由于加热造成的升温。热时间常数：τ〔sec.〕　热敏电阻在零能量条件下，由于步阶效应使热敏电阻本身的温度发生改变，当温度在初始值和最

3、终值之间改变63.2％所需的时间就是热时间系数τ。   电阻温度系数：α〔%/℃〕　α是表示热敏电阻器温度每变化1oC，其电阻值变化程度的系数〔即变化率〕，用　　α=1/R?dR/dT表示，计算式为：　　　　α=1/R?dR/dT×100=-B/T2×100其中：α：电阻温度系数〔%/℃〕R：绝对温度T〔K〕时的电阻值〔Ω〕B：B值〔K〕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μn、μp，则半导体的电导为：σ=q（nμnpμp）因为n、p、μn、μp都是依赖温度T

4、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）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：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

5、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． 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、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（PositiveTemperatureCoeff1Cient）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

6、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、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B

7、aTiO3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