压敏电阻基础知识及应用详解
压敏电阻 用法
压敏电阻用法压敏电阻，也称为压敏电阻器，是一种特殊材料制成的电子元件，其电阻值随外界电压、电流或压力的变化而变化的电阻器。
压敏电阻主要是利用半导体材料的压阻效应来实现的。
在实际的电路应用中，压敏电阻通常用于电压限制、过压保护、触摸开关等方面。
本文将从压敏电阻的基本工作原理、结构特点、特性参数和使用方法等方面进行详细介绍。
一、压敏电阻的工作原理压敏电阻的工作原理主要基于半导体材料的压阻效应。
当外界施加压力时，半导体材料的电阻值会随之发生相应的变化。
在压敏电阻中，通常采用氧化锌、氧化锗等半导体材料，这些材料的电阻值在受到外界压力刺激后会发生显著的变化，从而起到限流、限压、保护电路的作用。
二、压敏电阻的结构特点压敏电阻的结构通常由导电电极、半导体压敏层、外壳等组成。
导电电极通常采用金属材料，可以保证压敏电阻的良好导电性能。
半导体压敏层则是压敏电阻的核心部分，其材料的选择和制备工艺对压敏电阻的性能有着重要的影响。
外壳的作用主要是保护压敏电阻内部结构，防止受到外部环境的影响。
三、压敏电阻的特性参数1. 额定电压：压敏电阻的额定电压是指在标准工作条件下，压敏电阻所能承受的最大电压值。
超过额定电压会导致压敏电阻被击穿，损坏元件。
2. 零电阻率：压敏电阻的零电阻率通常指在零压力的情况下，压敏电阻的电阻值。
通过零电阻率可以衡量压敏电阻的敏感度和稳定性。
3. 压力灵敏度：压敏电阻的压力灵敏度是指单位变化压力引起的电阻值变化。
压力灵敏度越大，压敏电阻对外界压力的响应越敏感。
4. 温度系数：压敏电阻的温度系数是指在一定温度范围内，压敏电阻电阻值随温度变化的比例系数。
温度系数越小，压敏电阻的温度稳定性越好。
四、压敏电阻的使用方法1. 电压限制：将压敏电阻连接在电子电路中，可以起到限制电压的作用。
当电路中出现过高电压时，压敏电阻的电阻值会迅速减小，从而实现对电路的保护。
2. 过压保护：在电压超过设定的阈值时，压敏电阻的电阻值会迅速减小，从而释放能量，有效限制电路中的过压现象。
压敏电阻的典型应用电路分类知识
压敏电阻的典型应用电路分类知识什么是压敏电阻器及其分类与参数?压敏电阻器简称VSR，是一种对电压敏感的非线性过电压保护半导体元件。
它在电路中用文字符号“RV”或“R”表示，图1-21是其电路图形符号。
（一）压敏电阻器的种类压敏电阻器可以按结构、制造过程、使用材料和伏安特性分类。
1．按结构分类压敏电阻器按其结构可分为结型压敏电阻器、体型压敏电阻器、单颗粒层压敏电阻器和薄膜压敏电阻器等。
结型压敏电阻器是因为电阻体与金属电极之间的特殊接触，才具有了非线性特性，而体型压敏电阻器的非线性是由电阻体本身的半导体性质决定的。
2．按使用材料分类压敏电阻器按其使用材料的不同可分为氧化锌压敏电阻器、碳化硅压敏电阻器、金属氧化物压敏电阻器、锗（硅）压敏电阻器、钛酸钡压敏电阻器等多种。
3．按其伏安特性分类压敏电阻器按其伏安特性可分为对称型压敏电阻器（无极性）和非对称型压敏电阻器（有极性）。
（二）压敏电阻器的结构特性与作用1．压敏电阻器的结构特性压敏电阻器与普通电阻器不同，它是根据半导体材料的非线性特性制成的。
图1-22是压敏电阻器外形，其内部结构如图1-23所示。
普通电阻器遵守欧姆定律，而压敏电阻器的电压与电流则呈特殊的非线性关系。
当压敏电阻器两端所加电压低于标称额定电压值时，压敏电阻器的电阻值接近无穷大，内部几乎无电流流过。
当压敏电阻器两端电压略高于标称额定电压时，压敏电阻器将迅速击穿导通，并由高阻状态变为低阻状态，工作电流也急剧增大。
当其两端电压低于标称额定电压时，压敏电阻器又能恢复为高阻状态。
当压敏电阻器两端电压超过其最大限制电压时，压敏电阻器将完全击穿损坏，无法再自行恢复。
2．压敏电阻器的作用与应用压敏电阻器广泛地应用在家用电器及其它电子产品中，起过电压保护、防雷、抑制浪涌电流、吸收尖峰脉冲、限幅、高压灭弧、消噪、保护半导体元器件等作用。
图1-24是压敏电阻器的典型应用电路。
（三）压敏电阻器的主要参数压敏电阻器的主要参数有标称电压、电压比、最大控制电压、残压比、通流容量、漏电流、电压温度系数、电流温度系数、电压非线性系数、绝缘电阻、静态电容等。
压敏电阻的作用与应用类型
压敏电阻的作用与应用类型压敏电阻（Pressure Sensitive Resistor，简称PSR）是一种可以根据受到的外部压力变化而改变电阻值的电子元件，通常由可导电材料，如碳粉、聚合物、涂层材料等制成。
压敏电阻的作用是通过改变电阻值来检测物体的压力、压力差、变形等物理参数，广泛应用于各个领域，下面将介绍其主要的应用类型。
1.电子设备压敏电阻可用于各种电子设备的触控屏、按钮、开关等应用中。
通过对压敏电阻施加压力来实现控制及输入操作。
例如，在智能手机和平板电脑的触摸屏上，通过对触控屏施加压力来模拟鼠标的点击操作；在一些电子设备中，用作按键的压敏电阻在触摸面上施加压力来改变电阻值，从而模拟触摸开关的动作。
2.安全监测压敏电阻可用于安全监测领域，通过检测物体对压敏电阻施加的压力来实时监测物体的重量变化、位置移动等。
例如，压敏电阻可用于电子秤中，当物体放置在传感器上时，通过测量压力变化来计算物体的重量；在电梯中，通过监测电梯底部对地面的压力变化来实时监测电梯的运行状态和重量负荷。
3.医疗设备压敏电阻在医疗设备中也有广泛的应用。
例如，在医用设备中，通过检测患者身体部位对压敏电阻施加的压力来监测心率、血压、呼吸等生理参数；在床垫上布置压敏电阻，可通过检测患者的体型、姿势等信息，实现智能的睡眠监测和睡姿分析。
4.汽车领域压敏电阻可以用于汽车中的安全气囊系统，通过检测车辆受碰撞时对压敏电阻施加的压力变化来触发安全气囊的膨胀。
此外，压敏电阻还可以被应用于汽车座椅，通过检测座椅上乘客的压力分布，实现智能的坐姿监测和警报。
5.工业自动化在工业自动化领域，压敏电阻可以用于检测机器设备的运行状态和负载情况。
例如，在机械手臂上布置压敏电阻，通过测量手臂受到的压力变化，可以实现对机器手臂的力控制和负载检测。
6.运动监测压敏电阻在运动监测领域也有应用。
例如，在游戏控制器中，通过对压敏电阻施加压力来控制角色的移动和动作；在运动鞋的鞋底上布置压敏电阻，通过检测脚对鞋底施加的压力变化来分析着地方式和步态特征，用于运动监测和数据分析。
关于压敏电阻的正确使用
关于压敏电阻的正确使用压敏电阻是一种基于压电效应的电子元件，具有电阻值在电压或压力作用下发生变化的特性。
它广泛用于电子设备中的控制电路、传感器等领域。
为了正确使用压敏电阻，我们需要了解其基本原理、特点、应用场景以及注意事项。
压敏电阻的基本原理是基于压电效应，即在材料受力或压力作用下会发生电阻值的变化。
压敏电阻通常采用陶瓷材料作为基底，通过掺杂其他金属元素来调节电阻值。
压敏电阻的特点：1.高灵敏度：在受到微小压力或力的作用时，能够发生较大的电阻变化。
2.响应速度快：由于其特殊的电阻结构，可以迅速响应作用力的变化。
3.宽工作范围：压敏电阻的电阻值可以在很大的范围内进行调节和控制。
4.耐电压能力强：压敏电阻可以承受较高的电压，适用于高电压环境。
5.工作稳定性好：压敏电阻的电阻值相对稳定，具有较好的重复性和可靠性。
压敏电阻的应用场景：1.传感器：作为压力传感器、力传感器等，用于测量和检测设备中的压力变化。
2.控制电路：用于控制设备的电流和电压，如液晶屏、触摸屏、按键等。
3.防雷保护：用于电力设备和通信设备中的防雷保护，能够吸收和抑制过电压。
4.电子仪器：用于仪表仪器中的电流、电压的测量与控制。
1.选择合适的压敏电阻：在选择压敏电阻时，需要根据实际应用场景和要求选择合适的电阻类型、电阻值和功率等参数。
2.正确布局与连接：压敏电阻在电路中的位置和布局也非常重要，需要合理布置并严格按照连接方式连接。
3.避免过载：压敏电阻具有一定的功率和电压容忍能力，使用过载将会导致其短路、烧坏等情况。
4.防止碰撞和振动：由于压敏电阻对外部压力敏感，在使用过程中需要避免外部碰撞和振动，以免对其产生不必要的压力。
5.注意温度影响：压敏电阻的电阻值受温度影响较大，需要注意在高温或低温环境中使用时的电阻值的变化。
6.防止静电干扰：压敏电阻对静电敏感，需要在使用前进行防静电处理，避免静电对其造成损坏。
总之，正确使用压敏电阻需要了解其基本原理和特点，并根据实际需求选择合适的电阻类型和参数。
压敏电阻的原理
压敏电阻的原理
压敏电阻（Pressure-sensitiveResistor）是一种特殊的电阻器，它的电阻值会随压力的大小而不断变化。
它以应变膜片为基础，应变膜片的电阻值会随压力的变化而产生变化，通过与电路中其他元件的结合，实现电路控制。
压敏电阻的原理及其用途详细说明如下：
一、压敏电阻的原理
压敏电阻是利用应变膜片的原理，在普通电阻器中加入应变膜片，由于外界压力的变化，会导致应变膜片的电阻值发生变化，从而达到电路的调节目的。
压敏电阻的基本工作原理是：外界压力的变化会使应变膜片的电阻值发生变化，这个变化会引起普通电阻器的电阻值也发生变化，从而使电路中其他元件产生变化，从而达到电路控制的目的。
二、压敏电阻的用途
压敏电阻的用途是控制电路，它可以用于控制感应设备的电压，用于计算机、音响、汽车等电子设备的自动调节，也可以用来作为动力控制器。
压敏电阻也可以用于智能装备，比如智能门禁系统、智能家居等，其中可以使用压敏电阻来检测外壳上的压力，根据压力的大小来执行相应的动作，达到控制电路的目的。
总之，压敏电阻是一种常用于控制电路的元件，其原理是利用应变膜片的变化来改变电阻值，从而控制电路中其他元件的工作。
压敏电阻具有广泛的用途，如控制感应设备的电压、计算机、音响、汽车
等电子设备的自动调节、智能装备，以及动力控制器等。
压敏电阻 用法
压敏电阻用法
（原创版）
目录
1.压敏电阻的定义和作用
2.压敏电阻的分类
3.压敏电阻的使用方法
4.压敏电阻的注意事项
正文
压敏电阻是一种根据外加压力的变化而改变电阻值的电阻，通常用于各种传感器和检测设备中。
它能够将机械应力转换为电信号，从而实现对压力的测量和控制。
压敏电阻可以分为两大类，一类是陶瓷压敏电阻，另一类是金属压敏电阻。
陶瓷压敏电阻主要用于测量低压，具有稳定性好、响应速度快等特点；金属压敏电阻则主要用于测量高压，具有量程大、耐压能力强等特点。
在使用压敏电阻时，需要注意以下几点：
首先，选择合适的压敏电阻。
根据实际应用需求，选择合适的电阻材料、尺寸和电阻值。
其次，正确连接压敏电阻。
一般来说，压敏电阻的导线应连接到电路的输入端，以便将压力变化转换为电信号。
最后，注意保护压敏电阻。
在使用过程中，应避免过大的压力或冲击，以免损坏压敏电阻。
总之，压敏电阻是一种重要的传感器元件，它能够将压力变化转换为电信号，实现对压力的测量和控制。
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压敏电阻器基础知识
压敏电阻器基础知识目录一、压敏电阻器概述 (2)二、压敏电阻器的基本原理与特性 (2)1. 压敏电阻器的基本原理 (4)2. 压敏电阻器的特性参数 (5)三、压敏电阻器的种类与应用领域 (6)1. 常用压敏电阻器种类 (8)2. 压敏电阻器的应用领域 (8)四、压敏电阻器的技术参数与性能指标 (10)1. 额定电压与最大连续工作电压 (11)2. 击穿电压与放电电流 (12)五、压敏电阻器的选择与使用注意事项 (12)1. 选择原则与方法 (14)2. 使用注意事项 (16)六、压敏电阻器的检测与故障诊断方法 (17)1. 外观检查与性能检测 (18)2. 故障诊断方法 (19)七、压敏电阻器的安装与维护管理 (20)1. 安装要求与注意事项 (21)2. 维护保养与更换流程 (23)八、压敏电阻器的市场前景与发展趋势 (24)1. 市场需求分析 (25)2. 技术发展动态及趋势预测 (27)九、相关安全规定与标准规范介绍 (28)1. 国家相关安全规定和标准规范概述 (29)2. 压敏电阻器行业相关标准介绍 (30)一、压敏电阻器概述压敏电阻器是一种特殊的电子元器件，其电阻值会随着所施加电压的变化而变化。
这种电阻器具有非线性特性，对于电路中的过电压情况，压敏电阻器能够迅速响应并起到保护电路的作用。
压敏电阻器广泛应用于各种电子设备中，如通信、计算机、家用电器等领域。
它们的主要功能是保护电路免受电压波动、瞬态过电压等不利因素的影响。
压敏电阻器的存在使得电子设备在面临电压变化时能够更加稳定可靠地运行。
由于其结构简单、性能稳定、响应速度快等特点，压敏电阻器在电子电路中发挥着不可或缺的作用。
随着电子技术的不断发展，压敏电阻器的应用前景也越来越广阔。
从基础知识入手，了解压敏电阻器的原理、特性及应用，对于从事电子相关领域的工作者来说至关重要。
我们将详细介绍压敏电阻器的基础知识。
二、压敏电阻器的基本原理与特性压敏电阻器是一种对电压敏感的电阻器，其核心部分由半导体材料制成。
压敏电阻的应用及工作原理
压敏电阻的应用及工作原理应用领域压敏电阻（Varistor）是一种基于非线性电阻特性的电子元件，广泛应用于各个领域中。
以下是压敏电阻常见的应用领域：1.电源保护：压敏电阻可用于电源线路中，用于吸收输入电源中的瞬态电压，保护电源设备免受过电压的损害。
2.电气设备保护：在电气设备中，压敏电阻可用于保护电路板、开关、继电器等电子元件，防止过电压引起的损坏。
3.通信设备保护：压敏电阻可用于防雷击保护电信设备，防止过电压对通信设备和通信线路造成损害。
4.汽车电子系统：在汽车电子系统中，压敏电阻可用于保护电路免受车辆电气系统中的过电压和浪涌电流的损害。
5.仪器仪表：压敏电阻可用于测量和控制仪器仪表中，用于精确测量电流、电压和电阻等参数。
工作原理压敏电阻的工作原理基于其特殊的电阻-电压特性。
压敏电阻主要由二氧化锌（ZnO）陶瓷材料制成，具有非线性电阻特性。
当施加在压敏电阻两端的电压低于其额定工作电压时，压敏电阻的电阻值非常高，近似于一个开路；而当电压高于其额定工作电压时，压敏电阻的电阻值迅速下降，近似于一个短路。
压敏电阻的这种特性是由于陶瓷材料内部存在大量的PN结和势垒，当外部电压低于额定工作电压时，势垒会阻碍电流流过，从而表现为高电阻值；而当外部电压高于额定工作电压时，势垒会逆向击穿，形成电流通路，从而表现为低电阻值。
工作原理示意图以下是压敏电阻的工作原理示意图：___| |------| ZnO |-|----------------------------|_____| V压敏电阻的优势压敏电阻具有以下优势，使其在各个领域中得到广泛应用：•高能量吸收能力：压敏电阻可以迅速吸收和消散大量的电能，保护电路不受过电压的损害。
•高电流容量：压敏电阻具有较高的电流容量，可以承受较高的过电流，保护电路设备不受损坏。
•快速响应速度：压敏电阻的响应时间很短，可以在瞬间响应并吸收过电压。
•体积小、重量轻：压敏电阻体积小、重量轻，适合于高密度电路板的应用。
压敏电阻及应用
压敏电阻及应用压敏电阻及应用压敏电阻器简称压敏电阻．它是在某一特定的电压范围内其电导随电压的增加而急剧增大的一种敏感元件。
由其具有稳压和过电压保护等功能，故人们也将其称为“限幅器”、“斩波器”或“浪涌吸收器”．还称其为是家用电器和各种电器设备及电子器件的“安全卫士”或“警卫员”。
一、压敏电阻的主要特性压敏电阻的种类很多．其中最有代表性的当首推氧化锌压敏电阻。
这种电子陶瓷半导体元件的微观结构如图1．其基片是由大量的氧化锌晶粒及晶粒周围呈P型半导体性质的以氧化铋为主要成份的晶界层所组成。
每个晶粒与晶界层形成一个相当齐纳二极管的PN结势垒．构成一个单元。
很明显，基片内串联的单元越多．击穿电压也就越高；并联的单元越多。
横截面积越大．其通流容量也就越大。
氧化锌压敏电阻的伏安特性如图2。
这种对称型的伏安特性可用于吸收交流或直流正、负极性的浪涌电压。
在一定的电压范围内．其阻抗接近于开路状态．只有微安级的漏电流通过，故功耗甚微。
该元件的适用电压范围特别广．可从几伏到几十万伏，而且对过电压的响应时间非常快．一般不大干50 n S：当电压达到一定值。
压敏电阻中的电流陡然增大。
它承受电流的能力非常惊人，可达几十千安，而且不会导致电流的上升速率增大．不会产生续流和放电延迟现象。
虽然压敏电阻的瞬时功率非常大，但平均持续功率却很小．故不能长时间工作于导通状态。
表示压敏电阻特性的参数有数个．其中最重要的就是压敏电压和通流容量。
所谓压敏电压。
是指压敏电阻在一定沮度范围内规定电流下的电压降。
通常规定电流为1m A直流，该基准电流下的压敏电压记作V lmA。
必须指出的是。
压敏电阻的残压与压敏电压并非同一概念，它是压敏电阻通过某一给定的脉冲电流在其两端产生的电压降。
压敏电阻的耐浪涌能力用通流容量表示。
所谓通流容量。
是指按规定的时间间隔和次数，在压敏电阻上施加规定的波形电流冲击时，压敏电压参数变化不超过规定值的最大峰值电流。
目前测试该参数大多采用8×20uS的冲击波形，要求VlmA的变化率不超过±lO％。
压敏电阻和热敏电阻的原理与用途
压敏电阻和热敏电阻的原理与用途1.压敏电阻的原理与用途：压敏电阻，也称为可变电阻，是一种电阻值能够随着压力或力度改变的电阻器件。
它主要是通过半导体材料中的应变效应来实现的。
当外力施加在压敏电阻上时，会使材料的晶格结构发生变形，从而导致电阻值的变化。
压敏电阻的特点是灵敏度高、响应速度快、阻值范围大，可用于各种应变量测量、力传感器和压力传感器等领域。
具体的应用包括：-汽车行业：压敏电阻可用于车辆碰撞传感器、安全气囊传感器等。
-工业自动化：用于各种压力、压力差和力传感器。
-医疗设备：用于血压计、呼吸机、体重计等医疗设备中。
-电子设备：用于触摸屏、按钮、控制开关等。
-家电和消费电子：用于电视机、音响、手机等。
2.热敏电阻的原理与用途：热敏电阻，也被称为温度敏感电阻或热敏电阻器，是一种电阻值随温度变化而改变的电子元件。
它主要是通过敏感电阻材料中的温度系数来实现的。
常见的热敏材料有氧化锌、氮化硅、铂等，根据不同的材料和结构，热敏电阻可以分为PTC（正温度系数热敏电阻）和NTC（负温度系数热敏电阻）两种类型。
热敏电阻的特点是稳定性好、响应速度快、温度范围广，可广泛应用于温度传感领域。
-温度计和温度传感器：用于测量环境温度、物体温度等。
-温度补偿：用于电子元件和电子设备的温度补偿。
-温度控制：用于冰箱、空调、热水器等家电设备的温度控制。
-温度报警系统：用于火灾报警、温度报警等系统中。
总结来说，压敏电阻和热敏电阻在不同的应用环境中发挥重要作用。
压敏电阻主要用于力、压力传感等领域，而热敏电阻则主要用于温度传感和控制领域。
这两种电阻器件都具有快速响应、高灵敏度的特点，为各种电子设备和系统的正常运行提供了重要的支持。
压敏电阻基础知识及应用详解
压敏电阻基础知识及应用详解目录一、压敏电阻概述 (3)1.1 压敏电阻定义 (3)1.2 压敏电阻工作原理 (4)1.3 压敏电阻结构特点 (5)二、压敏电阻主要参数 (6)2.1 电流-电压特性 (7)2.2 最大限制电压 (8)2.3 漏电流 (9)2.4 额定功率 (10)2.5 温度系数 (10)三、压敏电阻类型及选用 (11)3.1 固定型压敏电阻 (13)3.2 可变型压敏电阻 (14)3.3 瞬时型压敏电阻 (16)3.4 抗雷击压敏电阻 (17)四、压敏电阻应用电路设计 (18)4.1 保护电路 (20)4.2 限流电路 (22)4.3 滤波电路 (23)4.4 电压监测电路 (24)4.5 实际应用案例分析 (25)五、压敏电阻在电源管理中的应用 (26)5.1 电源开关保护 (27)5.2 电池保护电路 (29)5.3 电源滤波器 (29)5.4 电压调节器 (31)六、压敏电阻在信号处理中的应用 (32)6.1 信号放大器 (33)6.2 仪用放大器 (34)6.3 滤波器 (35)6.4 限幅器 (37)七、压敏电阻在通信系统中的应用 (39)7.1 电缆调制解调器 (39)7.2 无线通信系统 (40)7.3 卫星通信系统 (41)7.4 光纤通信系统 (42)八、压敏电阻在汽车电子中的应用 (43)8.1 发动机控制系统 (44)8.2 车辆照明系统 (46)8.3 安全气囊系统 (46)8.4 电子稳定程序 (48)九、压敏电阻的未来发展趋势 (49)9.1 新材料的研究与应用 (51)9.2 封装技术的进步 (52)9.3 智能化发展 (53)9.4 绿色环保要求 (54)一、压敏电阻概述压敏电阻是一种具有非线性特性的电阻器件，其特点是在一定电流范围内，当电压超过其阈值时，其阻值会急剧下降。
这种电阻在电子电路中常用于过电压保护、限流、阻尼、吸收等电路元件。
压敏电阻的主要参数包括最大限制电压（Vmax）、最大放电电流（Imax）以及响应时间等。
压敏电阻作用
压敏电阻作用压敏电阻是一种特殊的电阻器件，其电阻值会随外加压力的变化而改变。
它被广泛应用于电子设备中的压力传感器、开关、开关稳定器等等。
压敏电阻能够通过改变电阻值，来实现对于压力和力的测量、传感和控制等功能。
下面将详细介绍压敏电阻的原理和应用。
压敏电阻的原理是基于材料的电阻特性随着压力变化的性质。
压敏电阻通常由粒子聚集体、导电颗粒和绝缘基体组成。
当外界施加压力时，粒子聚集体的颗粒之间会发生变化，导致导电颗粒之间的电阻发生变化。
从而实现电阻值的改变。
压敏电阻的应用十分广泛。
首先，它被广泛应用于压力传感器中。
压力传感器能够通过测量压敏电阻的电阻值变化来判断被测量物体施加的压力大小。
例如，在医疗设备中，可以利用压敏电阻来测量生物体内部的压力，从而实现对病情的诊断和监测。
其次，压敏电阻还可以用于开关和开关稳定器中。
当外界施加压力时，压敏电阻的电阻值会发生变化，从而触发或关闭开关，实现对电路的控制。
此外，压敏电阻还可以应用于智能家居等场合，例如智能床垫中的压力感知器，可以通过压敏电阻来感知人体的体重和睡姿，从而调节床垫的软硬度，提供更加舒适的睡眠体验。
除了以上应用外，压敏电阻还有其他一些特殊的应用。
例如，它可以应用于防盗系统中的压力传感器，用于感知窗户或门的受到的外力大小，从而判断是否有入侵者进入。
此外，压敏电阻还可以用于机器人的触觉传感器中，通过感知外界施加的压力来判断接触物体的硬度和形状，从而实现机器人的精确操作和感知能力。
总的来说，压敏电阻作为一种特殊的电阻器件，具有广泛的应用前景。
它能够通过改变电阻值，实现对压力和力的测量、传感和控制等功能。
随着科技的发展和人们生活水平的提高，压敏电阻在智能化、便捷化等方面的应用将会越来越广泛，为人们的生活带来更大的便利和舒适。
压敏电阻的使用方法详解
压敏电阻的使用方法详解压敏电阻是一种能够根据外界压力变化而改变电阻值的电阻器件。
它具有灵敏度高、响应速度快、使用方便等特点，在各个领域都广泛应用。
本文将详细介绍压敏电阻的使用方法。
一、了解压敏电阻的基本原理压敏电阻是一种由压敏陶瓷材料制成的电阻器件。
在正常情况下，压敏电阻的电阻值较高，不导电。
但是，当外界施加压力或力矩作用于压敏电阻时，压敏陶瓷内部的晶粒会产生位移，使导电通道发生变化，从而改变电阻值。
二、选择适合的压敏电阻根据实际需求，选择适合的压敏电阻非常重要。
首先需要考虑电阻值的范围，根据电路设计要求选择合适的电阻值。
其次需要考虑压敏电阻的功率耗散能力，根据工作环境和工作条件选择合适的功率耗散能力。
还需要考虑压敏电阻的尺寸和形状，确保能够适应安装要求。
三、正确安装压敏电阻1. 在安装压敏电阻之前，需要确保电路断电，避免触电风险。
2. 确保压敏电阻的引线正确连接到电路中。
3. 根据实际情况选择合适的安装方式，可以是贴片、插装或焊接等方式。
4. 注意保护好压敏电阻，避免受到外界冲击或振动。
四、压敏电阻的使用注意事项1. 压敏电阻不能受到过高的压力，否则会导致电阻器件损坏，甚至引发火灾等安全问题。
2. 在使用压敏电阻时，应避免接触腐蚀性气体和液体，以免影响电阻器件的正常工作。
3. 避免过温和过湿环境，以免影响压敏电阻的性能和寿命。
4. 压敏电阻具有一定的温度系数，需要根据具体的工作温度范围选择合适的压敏电阻。
五、压敏电阻的应用领域1. 压敏电阻广泛应用于电子产品中，如手机、平板电脑、电视等，用于触摸屏的压力感应。
2. 在工业自动化领域，压敏电阻用于测量设备、自动控制系统等，可以实时监测压力变化。
3. 在汽车行业，压敏电阻被应用于制动系统、安全气囊等，用于检测压力和力矩。
4. 在医疗领域，压敏电阻被用于生命体征监测仪器，如血压计、呼吸机等。
六、总结通过本文的介绍，我们了解了压敏电阻的基本原理、选择方法、安装注意事项以及应用领域。
压敏电阻的原理
压敏电阻的原理，作用，应用，性能，选型1、什么是“压敏电阻”“压敏电阻是中国大陆的名词，意思是"在一定电流电压范围内电阻值随电压而变"，或者是说"电阻值对电压敏感"的阻器。
相应的英文名称叫“Voltage Dependent Resistor”简写为“VDR”。
压敏电阻器的电阻体材料是半导体，所以它是半导体电阻器的一个品种。
现在大量使用的"氧化锌"（ZnO）压敏电阻器，它的主体材料有二价元素（Zn）和六价元素氧（O）所构成。
所以从材料的角度来看，氧化锌压敏电阻器是一种“Ⅱ-Ⅵ族氧化物半导体”。
在中国台湾，压敏电阻器是按其用途来命名的，称为"突波吸收器"。
压敏电阻器按其用途有时也称为“电冲击（浪涌）抑制器（吸收器）”。
2、压敏电阻电路的“安全阀”作用压敏电阻有什么用？压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值"UN"时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。
利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。
3、应用类型不同的使用场合，应用压敏电阻的目的，作用在压敏电阻上的电压/电流应力并不相同，因而对压敏电阻的要求也不相同，注意区分这种差异，对于正确使用是十分重要的。
根据使用目的的不同，可将压敏电阻区分为两大类：①保护用压敏电阻，②电路功能用压敏电阻。
3.1保护用压敏电阻（1）区分电源保护用，还是信号线，数据线保护用压敏电阻器，它们要满足不同的技术标准的要求。
（2）根据施加在压敏电阻上的连续工作电压的不同，可将跨电源线用压敏电阻器可区分为交流用或直流用两种类型，压敏电阻在这两种电压应力下的老化特性表现不同。
（3）根据压敏电阻承受的异常过电压特性的不同，可将压敏电阻区分为浪涌抑制型，高功率型和高能型这三种类型。
★浪涌抑制型：是指用于抑制雷电过电压和操作过电压等瞬态过电压的压敏电阻器，这种瞬态过电压的出现是随机的，非周期的，电流电压的峰值可能很大。
压敏电阻基础知识及应用详解
E2ms=U2msI2ms×2 ×10-3(J)
◆电压温度系数TC (Temperature Coefficient)
[ ] 压敏电压UN随温度的变化系数称为电压温度系数TC,其定义公式为:
三.压敏电阻的伏安特性 压敏电阻伏安特性曲线可知分为三个区域预击穿区(J=0~10-5A/cm2) 、击穿区 J=
10-5~10A/cm2）、回升区（J>10A/cm2）
预击穿区的V/I 特性呈现lgJ∝E1/2的关系 击穿区的特性呈观lgJ∝lgE的关系
J=(E/K)α 或 I=(U/K)α 式中K为常数,α表示击穿区的非线性系数.
电压UN,否则压敏电阻将因不堪重负而烧毁.
如压敏电阻用于交流电路,确定URMS 的原则是:最大连续交流工作电压的峰值(1.41URMS)不
大于压敏电压UN 的公差(±10％)下限值,用公式表达则为:
U RMS
≤
UN
× 90% 2
≈
0.64U N
如压敏电阻用于直流电路,确定UDC 的原则是:压敏电阻在UDC 作用下的功耗与其在URMS作用 下的功耗大体相等或略小与其在URMS作用下的功耗,以此得出的经验公式为:
◆额定功率Po(最大平均脉冲功率) 额定功率Po是指在电流脉冲群作用下,压敏电阻能承受且保持热稳定和不发生结构
破坏的最大平均功率,每秒钟最大冲击次数N按下式计算:
N
=
U
0.9Po p Ia × 2 ×10−5
(次
/
s)
式中Po:额定功率,(W); Up:限制电压,(V).
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三.压敏电阻的伏安特性 压敏电阻伏安特性曲线可知分为三个区域预击穿区(J=0~10-5A/cm2) 、击穿区 J=
10-5~10A/cm2）、回升区（J>10A/cm2）
预击穿区的V/I 特性呈现lgJ∝E1/2的关系 击穿区的特性呈观lgJ∝lgE的关系
J=(E/K)α 或 I=(U/K)α 式中K为常数,α表示击穿区的非线性系数.
VmA
=
aV bc
式中:a为电路电压波动系数,一般取1.2;V为电路直流工作电压(交流时为有效值); b为压敏电阻误差,一般取0.85;c为元件老化系数,一般取0.9.
选用时需注意: (i) 必须保证在电压波动最大时,连续工作电压也不会超过最大允许值,否则将缩短 压敏电阻的使用寿命. (ii) 在Power与Ground间使用压敏电阻时,有时由于接地不良而使信号与Ground间 电压上升,所以通常采用信号与信号间使用场合更高标称电压的压敏电阻.
TC
=
U N (Tupper ) −U N (25°C) /U N (25°C) Tupper − 25°C
式中,Tupper为压敏电阻的上限类别温度(单位:℃),即最高允许的使用温度.电压温 度系数TC的定义公式实际上仅表示压敏电阻从常温到其上限类别温度范围内的平均电 压温度系数,一般大于-0.05%/℃.严格说,电压温度系数不是一个常数,在不同温度
◆非线性指数α (Non-linear Coefficient) 非线性指数α是一个元件的电阻值是否随电压或电流变化和变化是否敏感的标志. 一般电阻器(线性电阻器)就是α取值为1时的压敏电阻器.几何意义为:以双对数坐标法 绘制的V/I特性曲线的斜率的倒数. IEC规定:
IEC规定的非线性指数实际上只能表示压敏电阻在0.1mA~1mA或0.01mA~0.1mA之间 的平均非线性指数.由于击穿区的特性接近于直线,而且上述电流区域处于击穿区内,因 此IEC规定的非线性指数可以近似地表示压敏电阻击穿后的整体非线性特性的好坏.
◆最大能量Em (Maximum Permissible Energy) 最大能量Em是指压敏电阻能够耗散的规定波形的浪涌电流或脉冲电流的的最大 能量.能够承受的含义是:冲击后的压敏电压UN 的与冲击前相比不大于±10％,且同时 不能发生目视可见的机械损伤. Em与电流波形密切相关,IEC规定的能量测试波形为2ms标准方波,如图所示.
所谓8/20μs标准雷电流波形是广义的浪涌电流波形的一种,含义为视在前沿时间 Ts＝8μs±10％、视在半峰值时间Tr＝20μs±10％、反极性振荡幅值不大于20％的浪涌 电流波形，同时仪表量测Im 的误差不得超过±10％.8/20μs标准雷电流流过压敏电阻 时,电流波形和电压波形的对应关系如图所示.严格的说,电流波的峰值点和电压波峰值 点在时间上并不重合,电压波的峰值点一般略微超前于电流波的峰值点.在电流峰值相 同的情况下,流过压敏电阻的浪涌电流的波形参数不同,残压的具体测量值也会有所不 同,视在前沿时间Ts对残压的影响比较大,Ts越小残压UR越大.
压敏电阻(VARISTOR )
一.压敏电阻组成 压敏电阻是由电子级粉体材料一氧化锌、氧化铋、氧化锑、氧化钴、氧化锰、氧
化镍、氧化铬等多种氧化物合成的,其中,氧化锌的含量最高（约90％）,是主基料;其 它各种过渡金属氧化物的含量相差很大,较多的占百分之几,较小的仅有十万分之几,被 称为添加剂;压敏电阻就是由主基料和添加剂按照配方一一称好后,经球磨、喷雾造粒、 干压成型、排胶、烧结、表面金属化、插片、包封、打标等一系列标准的精细电子陶 瓷和通用元件工艺制造而成的.
故压敏电阻可以定义为:压敏电阻是由在电子级ZnO粉末基料中掺入少量的电子级 Bi2O3、Co2O3、MnO2 、Sb2O3、TiO2、Cr2O3、Ni2O3 等多种添加剂,经混合、成型、烧结 等工艺过程制成的精细电子陶瓷;它具有电阻值对外加电压敏感变化的特性,主要用于 感知、限制电路中可能出现的各种瞬态过电压、吸收浪涌能量.
TD称为有效方波持续时间(亦写做T0.9),TT称为有效方波总时间(亦写做T0.1),I2ms称 为方波(平均)电流.IEC60060-2:1973规定:TD的公差为＋20％和－0％,TT≤1.5TD,同时 I´/I和I“/I不超过10％.2ms标准方波电流流过压敏电阻时,压敏电阻的残压波形为2ms
下,TC值是不同的,不过通常不需要给出TC与温度的关系曲线.
◆响应时间τ 在IEEE C62.33-1982标准中,压敏电阻的响应时间τ的定义如图所示.图中的电压Vc指
压敏电阻对8/20μs标准雷电流波的残压;当浪涌电流的峰值相等,但视在前沿时间TS比8μs 更短时,残压V1就会高于Vc,(V1－Vc)称作电压过冲VOS.从V1峰值点时间t1到50％VOS的过冲时 间它t2之间的时间宽度τ(t2－t1)称作压敏电阻的“响应时间＂的测量值一般在25ns以内.
残压比KR的定义公式为: KR=UR/UN
残压比反应了压敏电阻限制过电压的能力,在压敏材料研究工作中得到广泛的应用. 在防雷压敏电阻、避雷器阀片和高能型压敏电阻阀片中以成为标准电性能参数.
所谓限制电压Up是残压UR的一种特殊形式,也是考核特定规格的压敏电阻抑制瞬态 过电压能力的特征指标.首先, 要针对不同片径的压敏电阻规定一个基本等效的考核电 流IP,每种片径的压敏电阻的限制电压Up都要对应于这一规定好的考核电流(如表所示). 其次,限制电压Up并不是我们根据IP测出的残压,而是各生产厂家自行规定的残压的上限 值.因此,限制电压Up实际上是生产厂家向用户承诺的每个规格产品的保护电压水平.在 IEC标准中,限制电压又被称为等级电流下的电压.
该波形如图所示.
01表示视在原点,Ts称为视在前沿时间,Tr称为视在半峰值时间,Im称为电流峰值.由 于在示波器上很难精确地找到视在原点01,所以视在前沿时间Ts,和视在半峰值时间Tr都 采用近似方法测量,具体方法是:在示波器上先测量出T1的值,然后用公式Ts=1.25×T1近 似得出Ts的值,视在半峰值时间Tr的实际测量的起点由01改为实际原点0.另外IEC允许用 于测量的浪涌电流波形出现小幅度的反极性振荡.
电压波,而且它比2ms电流波更加规整,用类似于测I2ms的方法测出压敏电阻在2ms范围的 平均残压U2ms后,使用下式就可计算出压敏电阻的实际耗散能量:
E2ms=U2msI2ms×2 ×10-3(J)
◆电压温度系数TC (Tቤተ መጻሕፍቲ ባይዱmperature Coefficient)
[ ] 压敏电压UN随温度的变化系数称为电压温度系数TC,其定义公式为:
电压UN,否则压敏电阻将因不堪重负而烧毁.
如压敏电阻用于交流电路,确定URMS 的原则是:最大连续交流工作电压的峰值(1.41URMS)不
大于压敏电压UN 的公差(±10％)下限值,用公式表达则为:
U RMS
≤
UN
× 90% 2
≈
0.64U N
如压敏电阻用于直流电路,确定UDC 的原则是:压敏电阻在UDC 作用下的功耗与其在URMS作用 下的功耗大体相等或略小与其在URMS作用下的功耗,以此得出的经验公式为:
回升区的特性呈现J∝E 的欧姆关系
四.压敏电阻电气参数
◆压敏電阻电压UN(varistor voltage)和直流参考电流I0 压敏电阻在其V/I特性曲线的预击穿区内有一个拐点,这个拐点对应着一个特定的拐点电压 和一个特定的拐点电流;当外加电压高于这个拐点电压,压敏电阻就进入“导通＂状态(电阻值 变小);当外加电压低于这个拐点电压,压敏电阻就进入了“截止＂状态(电阻值变大).压敏电阻 的最重要的特性就是电阻值随外加电压敏感变化,V/I 特性曲线中的拐点电压最能反应压敏电 阻的这一重要特性,因此我们可以将拐点电压理解为压敏电阻的压敏电压UN(导通和截止两种状 态之间的临界电压).由于压敏电阻是一种内部不完全均匀的陶瓷元件,即使是同一规格的压敏 电阻,每只元件的拐点电流都不尽相同.为了标准化的需要,国际电工委员会（IEC）人为规定了 两个测量压敏电阻拐点的直流参考电流I0－1mA 和0.1mA. 目前几乎所有的压敏电阻生产商都 使用U1mA或U0.1mA来表示压敏电压.
◆额定功率Po(最大平均脉冲功率) 额定功率Po是指在电流脉冲群作用下,压敏电阻能承受且保持热稳定和不发生结构
破坏的最大平均功率,每秒钟最大冲击次数N按下式计算:
N
=
U
0.9Po p Ia × 2 ×10−5
(次
/
s)
式中Po:额定功率,(W); Up:限制电压,(V).
五.压敏电阻的选用
选用压敏电阻前,应先了解以下相关技术参数:标称电压(即压敏电压)是指在规定 的温度和直流电流下,压敏电阻两端的电压值.漏电流是指在25℃下,当施加最大连续直 流电压时,压敏电阻中流过的电流值.等级电压是指压敏电阻中通过8/20等级电流脉冲 时在其两端呈现的电压峰值.通流量是表示施加规定的脉冲电流(8/20us)波形时的峰值 电流.浪涌环境参数包括最大浪涌电流Ipm(或最大浪涌电压Vpm和浪涌源阻抗Zo)、浪涌脉 冲宽度Tt、相邻两次浪涌的最小时间间隔Tm以及在压敏电阻预定工作寿命期内,浪涌脉 冲的总次数N等.
◆残压UR (Residual Voltage)、残压比KR和限制电压Up (Clamping Voltage) 残压UR是指特定波形的浪涌(surge)电流流入压敏电阻器时,它两端电压的峰值.一 般来说,流入压敏电阻器的浪涌电流的峰值都在1mA以上,对通用压敏电阻和防雷型压敏
电阻而言,所谓特定波形指的是IEC本60060-2:1973标准规定的8/20μs标准雷电流波形,
UDC ≈ 1.3U RMS或U DC ≈ 0.83U N
◆漏电流IL(leakage current) 压敏电阻在不导通的情况下会在正常工作电压的驱动下产生一定量的泄漏电流(简 称漏电流).IEC 对漏电流IL 较为普遍的定义是:环境温度25℃时,在压敏电阻上施加其 所属规格的最大连续直流工作电压UDC,流过压敏电阻的直流电流.