热敏电阻的电阻--温度特性曲线NTC
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104
电 阻 /Ω
103 102 10 0
100
Tp1 200 Tp2 T/º C
16
PTC热敏电阻器的电阻—温度曲线
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TP1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α T。
RT 1 1 exp BN R25 Βιβλιοθήκη Baidu 298
RT/R25 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5
(25º C,1)
0
25
50
75
100 125
T/℃
15
RT / RT0--T特性曲线
2.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
热敏电阻温度传感器
姓名：苏衍保，倪希同 班级：14级 控制理论与控制工程 3班 学院：电气与自动化工程学院
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。
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：
RT RT0 expBP T T0
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：
ln RT BP T T0 ln RT0
8
4.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。
9
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 6.
以lnRT、T分别作为纵坐标和横坐标，得到下图。
18
）
lnRr1 lnRr2
lnRr BP β
mR
mr
lnRr0 T2 T1 BP=tgβ =mR/mr
T
lnRT~T 表示的PTC热敏电阻器电阻—温度曲线
若对上式微分，可得PTC热敏电阻的电阻温度系数αtp 1 dRT BP RT exp BP T T0 tp BP RT dT RT exp BP T T0
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
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。
热敏电阻 引线 玻璃壳
（a）珠状
（b）片状
（c）杆状
（d）垫圈状
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。
0
RT、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。
14
为了使用方便，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：
3．突变型负温度系数热敏电阻器（CTR） Chop Temperature Resistor
11
走进热敏电阻传感器的世界篇 ——热敏电阻的特性
12
（一）热敏电阻器的电阻——温度特性（RT—T）
RT/Ω 106 105 104 103 1 2 3
ρT—T与RT—T特 性曲线一致。
102 101 100 0 40 60 120 160 T/℃ 温度T/º C
0 0
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。 19
13
热敏电阻的电阻--温度特性曲 线1-NTC；2-CTR； 3 PTC
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：
1 1 1 1 RT RT0 exp BN ln RT BN ln RT T T0 T T0
7
三 热敏电阻的基本参数
1. 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。
7
额定功率PE 热敏电阻器在规定的条件下，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Tmax 8 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。
10
四 热敏电阻的分类 1．正温度系数热敏电阻器（PTC） Positive Temperature Coefficient 2．负温度系数热敏电阻器（NTC） Negative Temperature Coefficient
电 阻 /Ω
103 102 10 0
100
Tp1 200 Tp2 T/º C
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PTC热敏电阻器的电阻—温度曲线
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TP1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α T。
RT 1 1 exp BN R25 Βιβλιοθήκη Baidu 298
RT/R25 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5
(25º C,1)
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25
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100 125
T/℃
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RT / RT0--T特性曲线
2.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
热敏电阻温度传感器
姓名：苏衍保，倪希同 班级：14级 控制理论与控制工程 3班 学院：电气与自动化工程学院
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。
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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：
RT RT0 expBP T T0
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：
ln RT BP T T0 ln RT0
8
4.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。
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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 6.
以lnRT、T分别作为纵坐标和横坐标，得到下图。
18
）
lnRr1 lnRr2
lnRr BP β
mR
mr
lnRr0 T2 T1 BP=tgβ =mR/mr
T
lnRT~T 表示的PTC热敏电阻器电阻—温度曲线
若对上式微分，可得PTC热敏电阻的电阻温度系数αtp 1 dRT BP RT exp BP T T0 tp BP RT dT RT exp BP T T0
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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。
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二、热敏电阻的结构和特点
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。
热敏电阻 引线 玻璃壳
（a）珠状
（b）片状
（c）杆状
（d）垫圈状
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。
0
RT、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。
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为了使用方便，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：
3．突变型负温度系数热敏电阻器（CTR） Chop Temperature Resistor
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走进热敏电阻传感器的世界篇 ——热敏电阻的特性
12
（一）热敏电阻器的电阻——温度特性（RT—T）
RT/Ω 106 105 104 103 1 2 3
ρT—T与RT—T特 性曲线一致。
102 101 100 0 40 60 120 160 T/℃ 温度T/º C
0 0
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。 19
13
热敏电阻的电阻--温度特性曲 线1-NTC；2-CTR； 3 PTC
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：
1 1 1 1 RT RT0 exp BN ln RT BN ln RT T T0 T T0
7
三 热敏电阻的基本参数
1. 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。
7
额定功率PE 热敏电阻器在规定的条件下，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Tmax 8 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。
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四 热敏电阻的分类 1．正温度系数热敏电阻器（PTC） Positive Temperature Coefficient 2．负温度系数热敏电阻器（NTC） Negative Temperature Coefficient