典型应用模块一 温度检测(热敏电阻)

汽车中的热敏电阻 在汽车电路中，比较常用的是负温度 系数（NTC）热敏电阻器。如电喷车发动机 控制用的冷却液温度传感器、空气温度传 感器、自动变速箱中的油温传感器等。
汽车油温传感器
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热敏电阻在电冰箱中的应用
PTC热敏电阻使用于电 冰箱起动电路中，控制 起动绕组的工作状态， 使电冰箱压缩机正常起动。
金属氧化物：
热敏电阻传感器
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。
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。 优点：（1）结构简单、体积小、可测点温度； （2）电阻温度系数大，灵敏度高（10倍）； （3）电阻率高、热容量小、适宜动态测量。
电阻温度系数是温度每变化1度（摄氏），电阻变化的比例 系统在某一过程中，温度升高（或降低）1℃所吸收（或放出）的热量叫做这个系统在该过程
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总结
热敏电阻的特点： 1． 适宜动态测量。 2. 价格低廉。 3. 灵敏度高。 4. 可测点温
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习题 1.摄氏温度与热力学温度及华氏温度关系？ 2.热敏电阻根据其温度特性分几种类型？ 其英文缩写分别是什么？ 4.热敏电阻温度传感器的特点是什么？主要 应用在那些场合？
热铁氧体、 Fe-Ni-Cu合金 铂测温电阻、热敏电阻 热电偶 BaSrTiO3陶瓷 超声波温度计 示温涂料、液晶 半导体二极管 晶体管半导体集成电路温度传感器 辐射温度传感器、光学高温计
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热、光辐射
任务1
热敏电阻测温传感器
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任务引入
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热敏电阻的温度特性
负温度系数热敏电阻：NTC 正温度系数热敏电阻：PTC
临界温度系数热敏电阻：CTR
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型号与命名
根据我过主管部门的标准规定，热敏电阻型号由四 部分组成： 第一部分，主称以M表示； 第二部分，类别以Z和F表示； 第三部分，用途和特征以数字表示； 第四部分，序号用数字表示；
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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PCT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：PCT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/℃
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热电式继电器 T正常：Rt 较大、BG不导通、 J 不吸合 T升高：Rt 减小、BG导通、 J 吸合 应用：电机过热保护
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测流速
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1 R1=R2=R3=R4=R 问Ua与Ub关系 解: I 1
Rt
中的“热容量”
。
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热敏电阻的技术参数
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t：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。 t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。
U R1 R 3
Ua I 1R3
I
I1
U U U R3 R R1 R3 2R 2
I2
U U U U I2 Ub I 2 R 4 R4 R R2 R4 R2 R4 2R 2
Ua=Ub 如何打破平衡（Ua≠Ub）？ 答：将其中一个固定电阻换成热敏电阻
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做一做
温控仪—NTC热敏电阻10K 目标： 制作温控仪，当温度传感器感受到人 体温度时，发出报警. 要求：当手捏紧热敏电阻时间大于10秒， 发出声光报警。 方案提示：
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面包板介绍
窄条
宽条
面包板的外观和内部结构如上图所示，常见的最 小单元面包板分上、中、下三部分，上面和下面部分 一般是由一行或两行的插孔构成的窄条，中间部分是 由中间一条隔离凹槽和上下各5 行的插孔构成的条。
1.摄氏温度 t/℃ 2.华氏温度θ /F＝1.8t+32 3.热力学温标T/K=t+273.5
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1. 按测温原理分类
体积热膨胀 导磁率变化 电阻变化 温差电现象 电容变化 超声波传播速度变化 物质、颜色 P–N结电动势 晶体管特性变化
1.气体温度计； 2. 玻璃制水银温度计；3.玻 璃制有机液体温度计； 4.双金属温度计； 5.液体压力温度计；6. 气体压力温度计
热敏传感器
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第五节课
测温1——热敏电阻
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教学目标
1.了解热敏电阻外形及命名方式。
2.熟悉热敏电阻测温特性。
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温度是一个与日常生活密切相关的物理量，也是 一种在生产、科研、生活中需要测量和控制的重要物 理量，自然界中的一切过程都与温度密切相关。而不 同的温度测量要求，就需要不同种类的传感器。
热敏电阻在电视机上的应用
PTC热敏电阻器常用于彩色电视机的 消磁电路中。 彩色电视机开机通电后，消磁回路产 生一个很大的电流，同时产生一个很强的 交变磁场。由于电路中PTC热敏电阻的作 用，这一强交变磁场场可在相当短的时间 内衰减到极弱的程度。随着回路电流由大 变小，磁场则由强变弱，从而自动将彩色 显像管阴罩、防爆带等铁制件上的剩磁消 掉，保证了彩色显像管的色纯度。
I=U/RPTC
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（Ts，见图1）时，电阻瞬间会剧增回路中的电流迅 速减小到安全值 . 冰箱压缩机用PTC起动器
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面包板介绍

宽条型面包板
每一组内电 气相通
组与组之间电 气不相通
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面包板反面
插槽和 插孔
每一条金属片插入一个塑料槽， 在同一个槽的插孔相通，不同槽 的插孔不通。
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面包板布线的几个基本原则
在面包板上完成电路搭接，不同的人有不同的风格。但 是，无论什么风格、习惯，完成的电路搭接，必须注意以下几 个基本原则： 1） 连接点越少越好。每增加一个连接点，实际上就人为地增 加了故障概率。面包板孔内不通，导线松动，导线内部断裂等 都是常见故障。 2） 尽量避免立交桥。所谓的“立交桥”就是元器件或者导线 骑跨在别的元器件或者导线上。初学者最容易犯这样的错误。 这样做，一方面给后期更换元器件带来麻烦，另一方面，在出 现故障时，零乱的导线很容易使人失去信心。 3） 尽量牢靠。有两种现象需要注意：第一、集成电路很容易 松动，因此，对于运放等集成电路，需要用力下压，一旦不牢 靠，需要更换位置。第二、有些元器件管脚太细，要注意轻轻 拨动一下，如果发现不牢靠，需要更换位置。
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第六、七节课
测温热敏电阻应用场合 及测温仪制作
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教学目标
1.掌握热敏电阻传感器应用场合及测温范围 2.掌握在面包板上搭建电路方法 3.掌握测温电路工作原理
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想一想
热敏电阻应用场合
1.温度检测。 2.温控。 3. 4. 5.
1． 准备器材 面包板 数字万用表 热风枪（电热吹风机） 玻璃水银温度计（0-100℃） 热敏电阻（10kΩ 、NTC） 面包板专用连接导线
一块 一只 一把 一只 一个 二根
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2． 实验方法 将温度计和热敏电阻放在一 齐，用数字万用表测量热敏电阻 变化的阻值。 将热风枪插上电源，温度档调 小，把热风枪悬空由远及近 慢慢 靠近热敏电阻和温度计，快速记 录温度计的温度值和热敏电阻阻 值。
电热水壶中的水烧开了，如你不注意 及时拿下电热水壶轻者将烧坏电热水壶、 重着将引起火灾。现在请你设计一个电加 热的水壶，当水壶中的水烧到37℃时能 发出声光报警的温度控制器。
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任务1目标
制作温控仪，当温度传感器感受到人 体温度时，发出报警.响应时间大于10秒。 通过此任务掌握其传感器的特性，其组 成测温电路原理和调试技能。
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3． 数据整理 记录数据，填入表格 根据所得数据画出热敏电阻的电阻温度特性曲线。
温度℃ NTC
25℃/10k环氧
室温
PTC
25℃/300Ω环氧
电 阻 值 kΩ 温度℃
组号： 姓名： 任务：
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听一听
目标：理解热敏电阻传感器工作原理
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玻璃封装 NTC 热敏电阻
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珠状热敏电阻
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贴片式NTC热敏电阻
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非标热敏电阻
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动一动
目标：了解热敏电阻温度特性
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M
Z或F
1
1 序号 用途或特征 类别 主称
热敏电阻器命名图例
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正温度系数热敏电阻器型号命名法
主称 符 号 意 义 敏 感 元 件
类别
用途或特征 意义 普通型 测温型 控温型 消磁型 恒温型
全称
符号 意义 符号 正温 度系 数热 敏电 阻器 1 5 6 7 9
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温度测量
热敏电阻
LCD
热敏电阻温度面板表
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热敏电阻体温表
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热敏电阻用于CPU的温度测量
（参考小熊在线公司资料）
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热敏电阻用于电热水器的温度控制
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全称
符号 意义 符号 负温 度系 数热 敏电 阻器 1 2 3
M
F
4 5 6 8 0
普通型负温度系数热敏电阻器 稳压型负温度系数热敏电阻器 微波功率测量型负温度系数热敏 电阻器 旁热型负温度系数热敏电阻器 测温型负温度参数热敏电阻器 控温型负温度系数热敏电阻器 线性型负温度系数热敏电阻器 特殊型负温度系数热敏电阻器
M
Z
普通型正温度系数热敏电阻器 测温型正温度系数热敏电阻器 控温型正温度系数热敏电阻器 消磁型正温度系数热敏电阻器 恒温型正温度系数热敏电阻器
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负温度系数热敏电阻器型号命名法
主称 符 号 意 义 敏 感 元 件
类别
用途或特征 意义 普通型 稳压型 微波测 量用 旁热型 测温型 控温型 线性型 特殊型
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任务1分析
热敏电阻非常适合，因为热敏电阻是一种价格 便宜，又对温度很灵敏的传感器，其电阻值随着温 度变化而变化。
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看一看
目标：认识常用热敏电阻外形
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聚脂塑料封装热 敏电阻
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