最新热敏电阻的电阻--温度特性曲线NTC幻灯片.ppt

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1、初识热敏电阻传感器篇2一认识热敏电阻3热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的。在温度传感器中应用最多的有热电偶、热电阻（如铂、铜电阻温度计等）和热敏电阻。热敏电阻发展最为迅速，由于其性能得到不断改进，稳定性已大为提高，在许多场合下（-40～＋350℃）热敏电阻已逐渐取代传统的温度传感器。4早在1837年人们就发现Ag2S的电导率随温度的改变而变化这一现象。最早用来制造热敏电阻的是VO2，美国贝尔实验室早在1940年左右利用Mn、Co、Ni、Cu等金属氧化物研制出工艺简单、性能良好的热敏电阻器。5二、热敏电阻的结构和特点玻璃壳热敏

2、电阻引线（a）珠状　（b）片状　　（c）杆状　（d）垫圈状金属氧化物：钴Co、锰Mn、镍Ni等的氧化物采用不同比例配方、高温烧结而成。6热敏电阻的特点1．灵敏度高。通常温度变化1℃阻值变化约1%～6%，电阻温度系数的范围甚宽，绝对值比一般金属电阻大10～100倍。2．材料加工容易、性能好3．阻值在1Ω～10MΩ之间可供自由选择，使用方便。4．稳定性好5．原料资源丰富，价格低廉6.主要缺点是其阻值与温度变化呈非线性关系。原件稳定性和互换性较差。7三热敏电阻的基本参数标称电阻R25（冷阻）标称电阻是热敏电阻在25℃时的阻值。标称电阻大小由热敏电阻材料和几何尺

3、寸决定。2.材料常数BN表征负温度系数(NTC)材料的物理特性常数。BN值决定于材料的激活能∆E，BN值随温度升高略有增加。3.电阻温度系数αt(%/℃)热敏电阻的温度变化1℃时其阻值变化率与其值之比。84.耗散系数热敏电阻器温度变化1℃所耗散的功率。其大小与热敏电阻的结构、形状以及所处介质的种类、状态等有关。5.时间常数τ在零功率测量状态下，当环境温度突变时电阻器的温度变化量从开始到最终变量的63.2％所需的时间。时间常数表征热敏电阻加热或冷却的速度。96.最高工作温度Tmax热敏电阻在规定的技术条件下长期连续工作所允许的最高温度7额定功率PE热敏电阻

4、器在规定的条件下，长期连续负荷工作所允许的消耗功率。在此功率下,它自身温度不应超过Tmax8测量功率P0热敏电阻器在规定的环境温度下,受到测量电流加热而引起的电阻值变化不超过0.1％时所消耗的功率。101．正温度系数热敏电阻器（PTC）PositiveTemperatureCoefficient2．负温度系数热敏电阻器（NTC）NegativeTemperatureCoefficient3．突变型负温度系数热敏电阻器（CTR）ChopTemperatureResistor四热敏电阻的分类11走进热敏电阻传感器的世界篇——热敏电阻的特性12（一）热敏电阻

5、器的电阻——温度特性（RT—T）12340601201600100101102103104105106RT/Ω温度T/ºC热敏电阻的电阻--温度特性曲线1-NTC；2-CTR；3PTCρT—T与RT—T特性曲线一致。T/℃13RT、RT0——温度为T、T0时热敏电阻器的电阻值；BN——NTC热敏电阻的材料常数。由测试结果表明，不管是由氧化物材料，还是由单晶体材料制成的NTC热敏电阻器，在不太宽的温度范围（小于450℃），都能利用该式，它仅是一个经验公式。1负电阻温度系数(NTC)热敏电阻器的温度特性NTC的电阻—温度关系的一般数学表达式为：14为了使用方

6、便，常取环境温度为25℃作为参考温度（即T0=25℃），则NTC热敏电阻器的电阻—温度关系式：02550751001250.511.522.533.5(25ºC,1)RT/RT0--T特性曲线RT/R25T/℃152.正温度系数（PTC）热敏电阻器的电阻—温度特性其特性是利用正温度热敏材料，在居里点附近结构发生相变引起导电率突变来取得的，典型特性曲线如图104103102100100200PTC热敏电阻器的电阻—温度曲线T/ºC电阻/ΩTp1Tp216正温度系数热敏电阻的工作温度范围较窄，在工作区两端，电阻-温度曲线上有两个拐点，其横坐标即温度分别为TP

7、1和TP2.当温度低于TP1时，温度灵敏度低；当温度升高到TP2后，电阻值随温度升高按指数规律迅速增大。正温度系数热敏电阻在工作温度范围TP1至TP2内存在温度TC，对应有较大的系数αT。17经实验证实：在工作温度范围内，正温度系数热敏电阻器的电阻—温度特性可近似用下面的实验公式表示：式中RT、RT0——温度分别为T、T0时的电阻值；BP——正温度系数热敏电阻器的材料常数。若对上式取对数，则得：以lnRT、T分别作为纵坐标和横坐标，得到下图。18）可见：正温度系数热敏电阻器的电阻温度系数αtp，正好等于它的材料常数BP的值。lnRr1lnRr2BPβmR

8、BP=tgβ=mR/mrT1T2lnRr0mrlnRT~T表示的PTC热敏电阻器