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一什么是热敏电阻
热敏电阻器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器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)热敏电阻器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器(PTC)在温度越高时电阻值越大负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低它们同属于半导体器件
二热敏电阻的工作原理
热敏电阻是一种传感器电阻热敏电阻的电阻值随着温度的变化而改变与一般的固定电阻不同金属的电阻值随植度的升高而增大但半导体则相反它的电阻值随温度的升高而急剧减小并呈现非线性在温度变化相同时热敏电阻器的阻值变化约为铅热电阻的10倍因此可以说热敏电阻器对温度的变化特别敏感半导体的这种温度特性.是因为半导体的导电方式是载流子(电子空穴)导电由于半导体中载流子的数目远比金属中的自由电子少得多所以它的电阻率很大随着温度的升高半导体中参加导电的载流子数目就会增多故半导体导电率就增加它的电阻率也就降低了
热敏电阻器正是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一特性制成的热敏元件它是由某些金属氧化物按不同的配方制成的在一定的温度范围内根据测量热敏电阻阻值的变化便可知被测介质的温度变化
将热敏电阻安装在电路中使用时热敏电阻在环境温度相同时动作时间随着电流的增加而急剧缩短;热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流当电路正常工作时热敏电阻温度与室温相近电阻很小串联在电路中不会阻碍电流通过;而当电路因故障而出现过电流时热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升当温度超过开关温度时电阻瞬间会剧增回路中的电流迅速减小到安全值
三热敏电阻的作用
1测温作为测量温度的热敏电阻传感器一般结构较简单价格较低廉;
2温度补偿热敏电阻传感器可在一定的温度范围内对某些元器件湿度进行补偿;
3过热保护当温度大于突变点时电路中的电流可以内十分之几毫安突变为几十毫安因此继电器动作从而实现过热保护;
4液面测量
四热敏电阻型号
热敏电阻分别有三种型号
1PTC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
2NTC是指随温度上升电阻呈指数关系减小具有负温度系数的热敏电阻现象和材料
3CTR(临界温度热敏电阻)具有负电阻突变特性
五热敏电阻参数
1标称阻值Rc一般指环境温度为25℃时热敏电阻器的实际电阻值
2实际阻值RT在一定的温度条件下所测得的电阻值
3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
4电阻温度系数αT它表示温度变化1℃时的阻值变化率单位为%/℃
5时间常数τ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
6额定功率PM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
7额定工作电流IM热敏电阻器在工作状态下规定的名义电流值
8测量功率Pc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
9最大电压对于NTC热敏电阻器是指在规定的环境温度下不使热敏电阻器引起热失控所允许连续施加的最大直流电压对于PTC热敏电阻器是指在规定的环境温度和静止空气中允许连续施加到热敏电阻器上并保证热敏电阻器正常工作在PTC特性部分的最大直流电压
10最高工作温度Tmax在规定的技术条件下热敏电阻器长期连续工作所允许的最高温度
11开关温度tb:PTC热敏电阻器的电阻值开始发生跃增时的温度
12耗散系数H温度增加1℃时热敏电阻器所耗散的功率单位为mW/℃