热敏电阻功能材料
汽车ptc热敏电阻
![汽车ptc热敏电阻](https://img.taocdn.com/s3/m/15491a480640be1e650e52ea551810a6f524c8c3.png)
汽车ptc热敏电阻全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:汽车PTC热敏电阻是一种应用广泛的电子元件,可以帮助汽车在极端温度下正常工作。
PTC热敏电阻是一种正温度系数热敏电阻,它的电阻值会随温度的升高而增加。
在汽车电子系统中,PTC热敏电阻扮演着重要的角色,它可用于电子设备的过流过热保护,以及汽车空调系统的控制。
汽车PTC热敏电阻通常采用的材料是氧化铁铜(Fe-Cu-O)。
该材料具有较高的电阻温度系数和热稳定性,能够在不同温度下保持相对稳定的电阻值。
这种特殊的性质使得PTC热敏电阻在汽车电子系统中得到广泛应用。
在汽车电子系统中,PTC热敏电阻主要用于电子设备的过流保护。
当电流超过设定值时,PTC热敏电阻会迅速升温,导致电阻值迅速增加,从而限制电流的通过。
这种过流保护功能可以有效地保护电子设备不受损坏。
汽车空调系统中也广泛应用了PTC热敏电阻。
空调系统中的风扇、冷凝器等部件需要根据车内温度和环境温度进行精确控制。
PTC热敏电阻可以监测环境温度的变化,根据设定的温度参数调整电路,实现精确的温度控制,保证空调系统的稳定工作。
第二篇示例:汽车PTC热敏电阻是一种用于汽车电子系统中的关键元件,它在汽车的暖风系统中扮演着重要的角色。
PTC热敏电阻是一种特殊的热敏电阻,其电阻值随温度的升高而迅速增加,起到了稳压保护的作用。
在汽车的暖风系统中,PTC热敏电阻可以帮助控制暖风系统的温度,保证乘客在车内的舒适度。
PTC热敏电阻有很多优点,比如响应速度快、稳定性好、使用寿命长等。
这些优点使得它在汽车电子系统中得到了广泛应用。
在汽车的暖风系统中,PTC热敏电阻可以帮助控制系统的温度,防止过热或过冷,从而维护乘客的舒适度。
第三篇示例:汽车PTC热敏电阻是一种应用广泛的汽车电子元件,它具有独特的特性,可以在汽车电路中起到关键的作用。
本文将从什么是PTC热敏电阻、其原理、特点及在汽车中的应用等方面进行详细介绍。
所谓PTC热敏电阻,即正温度系数热敏电阻。
ptc热敏电阻在变频器中的作用
![ptc热敏电阻在变频器中的作用](https://img.taocdn.com/s3/m/8baaea5aa31614791711cc7931b765ce05087a8c.png)
一、概述随着工业自动化程度的不断提高,变频器在工业生产中的应用越来越广泛。
而热敏电阻(PTC)作为一种主要的温度传感器元件,在变频器中起着重要的作用。
本文将重点探讨PTC热敏电阻在变频器中的作用。
二、PTC热敏电阻的基本原理1. PTC热敏电阻的工作原理PTC热敏电阻是一种随着温度升高,电阻值呈正温度系数变化的材料。
其工作原理是当环境温度升高时,PTC热敏电阻的电阻值增大,反之则减小。
这种特性使得PTC热敏电阻能够根据环境温度的变化来调节电路的工作状态。
2. PTC热敏电阻在电路中的应用PTC热敏电阻广泛应用于温度控制、过电流保护和过热保护等电路中,其温度响应快、稳定可靠的特点使得其在工业控制领域得到广泛应用。
在变频器中,PTC热敏电阻通常被用作过热保护元件,能够及时检测到电机或变频器内部的温度异常,并采取相应的保护措施,保障设备的安全稳定运行。
三、PTC热敏电阻在变频器中的作用1. 过热保护在变频器工作过程中,由于电机的运行或环境因素等原因,可能会导致电机或变频器内部温度升高。
一旦温度超出设定的安全范围,PTC热敏电阻会迅速检测到温度异常,并发出报警信号,触发变频器的过热保护功能,将变频器输出停止,以防止设备损坏。
2. 温度监测除了过热保护外,PTC热敏电阻也可用于监测变频器内部的温度变化,通过反馈温度信号给控制系统,实现对温度的实时监测和调节。
这有助于提高设备的稳定性和安全性,延长设备的使用寿命。
3. 系统稳定性PTC热敏电阻的过热保护功能和温度监测作用,对于提高变频器系统的稳定性和可靠性起到至关重要的作用。
在工业生产中,设备的稳定性和可靠性直接影响到生产效率和安全生产,而PTC热敏电阻的作用正是在于保障变频器系统的安全稳定运行。
四、PTC热敏电阻在变频器中的发展趋势随着工业自动化技术的不断发展,对于变频器系统的稳定性、可靠性和安全性要求也越来越高。
这就对PTC热敏电阻提出了更高的要求,未来PTC热敏电阻在变频器中的作用将会更加突出,其发展趋势主要体现在以下几个方面:1. 高温度稳定性随着工业设备工作环境的复杂化,PTC热敏电阻需要具备更高的温度稳定性,能够在特殊温度条件下正常工作,保障变频器系统的安全稳定运行。
功能材料
![功能材料](https://img.taocdn.com/s3/m/5d29b63b0066f5335b812100.png)
内电场受到破坏,它不能帮助导电电子越过势垒.这相当于
势垒升高,电阻值突然增大,产生PTC效应.钛酸钡半导瓷 的PTC效应的物理模型有海望表面势垒模型、丹尼尔斯等人 的钡缺位模型和叠加势垒模型,它们分别从不同方面对PTC 效应作出了合理解释.
PTC复合陶瓷的电阻—温度特性研究: A相主要材料为 ( Ba1 xSrx)(Ti1.005 xSbx)O3 B相主要材料为
且精度高的PTC热敏电阻,由n型硅构成,因其中的杂质产
生的电子散射随温度上升而增加,从而电阻增加.
组成对居里温度的影响
不同的PTC热敏陶瓷对Tc(开关温度)有不同的 要求。通过控制BaTiO3的居里点可以解决。改变Tc 称“移峰”,通过改变组成,即加入某些化合物可 以达到“移峰”的目的,这些加入的化合物称为 “移峰剂”。 “移峰剂”具有与Ba2+、Ti4+离子大小、价态 相似的金属离子,可以取代Ba2+、Ti4+离子,形成 连续固溶体。如PbTiO3(高于120℃,Tc=490℃)、 SrTiO3(低于120℃,Tc=-150℃)。添加少量 (Bi0.5,Na0.5)TiO3(简称BNT)、(Bi0.5,K0.5)TiO3(简称 BKT),PTC材料居里点能提高几十度,但同时室温电 阻也快速增大。
~1150℃
The SEM photograph of the appearance of the Ba0.8Sr0.2TiO3 gel fibers Ba0.8Sr0.2TiO3 溶胶凝胶 纤维的电镜扫描表面图
BaCO3 TiO 2 BaTiO3 CO 2
法的制备温度略低300~400 ℃ 。
晶相组成
显微结构
将PTC陶瓷片抛光后进行热腐蚀,用扫描电子显微 镜进行显微结构分析 通过调压器(型号:TDGCI-5/0.5)调节施加于PTC试片的 电压,并在线路中接上电流表。逐渐加压,当电流突增时 的电压就是PTC的击穿电压。
1005热敏电阻结构
![1005热敏电阻结构](https://img.taocdn.com/s3/m/726eea556fdb6f1aff00bed5b9f3f90f76c64df2.png)
1005热敏电阻结构
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件,它的结构通常由热敏材料和电极组成。
热敏材料是其主要组成部分,通常是氧化物或半导体材料,常见的材料有氧化锌、氧化铁、氧化镉等。
这些材料具有温度敏感性,即在不同温度下电阻值会发生变化。
热敏电阻的结构可以分为两种主要类型,片状和成型。
片状热敏电阻通常由热敏材料制成薄片,然后在薄片的表面涂覆电极,常见的电极材料包括银、铜等。
而成型热敏电阻则是将热敏材料和电极混合后成型,这种结构通常用于制作小型的热敏电阻。
除了基本的结构外,热敏电阻还可能包括保护层或外壳,以保护热敏材料不受外界环境的影响。
此外,一些热敏电阻还可能包括连接线或引线,以便于与其他电路元件连接。
总的来说,热敏电阻的结构主要由热敏材料和电极组成,不同类型的热敏电阻可能在结构上有所差异,但其基本原理都是利用热敏材料的温度敏感性来实现电阻值随温度变化的特性。
玻璃热敏电阻
![玻璃热敏电阻](https://img.taocdn.com/s3/m/b9217bc94793daef5ef7ba0d4a7302768e996f94.png)
玻璃热敏电阻简介玻璃热敏电阻(Glass Thermistor)是一种基于玻璃材料的热敏电阻器件,具有温度敏感特性。
它的电阻值随着温度的变化而变化,可以用于测量温度、温度控制以及温度补偿等应用。
玻璃热敏电阻具有响应速度快、精度高、体积小等优点,广泛应用于工业自动化、电子仪表、家电等领域。
工作原理玻璃热敏电阻的工作原理基于玻璃材料的热敏特性。
玻璃材料在不同温度下的电阻值不同,通常呈现负温度系数(NTC)特性。
随着温度的升高,玻璃材料的电阻值逐渐降低;温度降低时,电阻值逐渐增加。
这种特性使得玻璃热敏电阻可以用于测量温度。
结构和特点玻璃热敏电阻由玻璃材料和两个电极组成。
玻璃材料通常是一种特殊的氧化物玻璃,具有较高的电阻率和良好的热敏特性。
电极则是通过金属薄膜或导电胶粘剂与玻璃材料连接。
玻璃热敏电阻的结构紧凑,体积小,便于安装和集成。
玻璃热敏电阻的特点如下: - 温度敏感特性:玻璃热敏电阻具有良好的温度敏感性,能够快速响应温度变化。
- 高精度:玻璃热敏电阻的温度-电阻曲线较为稳定,能够提供较高的测量精度。
- 宽温度范围:玻璃热敏电阻的工作温度范围较广,通常可达-40℃至+250℃。
- 快速响应:玻璃热敏电阻的响应速度较快,能够在短时间内完成温度测量和控制。
- 长寿命:玻璃热敏电阻具有较长的使用寿命,能够在恶劣环境下稳定工作。
应用领域玻璃热敏电阻广泛应用于各个领域,主要包括以下几个方面:温度测量与控制玻璃热敏电阻可以用作温度传感器,测量环境温度、液体温度、气体温度等。
通过测量电阻值的变化,可以准确获取温度信息。
在工业自动化、电子仪表、家电等领域,温度测量与控制是非常重要的一项任务,玻璃热敏电阻能够提供高精度的温度测量和控制功能。
温度补偿在某些电路中,温度对电阻值的影响会导致电路性能的变化。
为了消除温度对电路性能的影响,可以使用玻璃热敏电阻进行温度补偿。
通过测量环境温度,根据玻璃热敏电阻的温度-电阻曲线,可以计算出补偿电阻值,从而实现温度补偿功能。
PTC热敏电阻实验报告
![PTC热敏电阻实验报告](https://img.taocdn.com/s3/m/c3c85429ccbff121dd368379.png)
功能材料—PTC热敏陶瓷制备与性能的综合实验一、实验目的通过实验,使学生加深对“电子信息材料专业方向”中有关基础理论知识的理解。
1.了解PTC热敏陶瓷制备原理及方法2.使学生熟练掌握PTC电阻的测试方法二、实验原理PTC效应与许多因素有关,PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)是一种具温度敏感性的半导体电阻,一旦超过一定的温度(居里温度) 时,它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高。
也可以说,PTC(positive temperature coefficient) 电阻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或材料。
当PTC 陶瓷元件接通电源后,电流将随电压的升高而迅速增加,达到居里温度时,电流达到最大值,这时PTC 陶瓷元件进入PTC 区域,此时当电压继续升高时,由于PTC 陶瓷元件的电阻急剧增大,电流反而减小。
纯BaTiO3陶瓷是良好的绝缘体,是一种优良的陶瓷电容器材料,也是一种典型的钙钛矿型结构的铁电材料。
纯的BaTiO3在常温下几乎是绝缘的,电阻率大于1012Ω•cm,通过不等价取代在BaTiO3中掺杂微量的元素后,会使其性能发生变化,出现PTC效应,并且伴随着室温电阻率的大幅度下降。
制成的钛酸钡基PTC 陶瓷具有较大的正温度系数和开关阻温特性,通过掺杂,它的居里温度可在很宽的范围内(室温~400 ℃) 任意调节,所以,在航空航天、电子信息通讯、自动控制、家用电器、汽车工业、生物技术、能源及交通等领域,它得到了广泛的应用。
钛酸钡基PTC 陶瓷的组成:(1)移峰剂——添加后能够移动居里点(BaTiO3瓷120o C)添加物与主晶相形成固溶体使铁电陶瓷的特性在居里温度处出现的峰值发生移动的现象,称为移峰效应。
居里温度通常满足以下经验公式:t c =tc1(1-x)+tc2x(x-摩尔分数)该添加物称为移峰剂。
PTC 陶瓷中常用钙钛矿型铁电体的移峰剂有两种:钛酸铅、PbTiO3(490℃)、钛酸锶SrTiO3(-250℃)。
碳化硼热敏电阻-概述说明以及解释
![碳化硼热敏电阻-概述说明以及解释](https://img.taocdn.com/s3/m/b75d0857640e52ea551810a6f524ccbff121ca36.png)
碳化硼热敏电阻-概述说明以及解释1.引言1.1 概述碳化硼热敏电阻是一种常用的温度传感器,具有快速响应、高灵敏度、稳定性好等优点。
其基本原理是利用碳化硼在不同温度下的电阻特性来检测温度变化,从而实现温度测量和控制。
本文将从碳化硼热敏电阻的基本原理、特性和应用等方面进行探讨,以期加深对这一具有重要应用价值的传感器的理解。
1.2文章结构1.2 文章结构本篇文章将首先介绍碳化硼热敏电阻的基本原理,包括其工作原理和相关概念。
接着,将详细分析碳化硼热敏电阻的特性,包括其温度特性、阻值变化规律等。
最后,将探讨碳化硼热敏电阻在各个领域的应用情况,包括工业控制、电子产品等方面的具体案例。
通过对碳化硼热敏电阻的原理、特性和应用进行全面的介绍,读者将对该技术有一个更深入的了解。
1.3 目的本文旨在深入探讨碳化硼热敏电阻在电子领域的应用及其基本原理和特性。
通过系统的分析和研究,以期为相关领域的研究者和工程师提供参考和借鉴。
同时,希望能够促进碳化硼热敏电阻技术在实际工程中的应用,推动其在电子产品中的广泛使用,为电子行业的发展做出贡献。
2.正文2.1 碳化硼热敏电阻的基本原理碳化硼热敏电阻是一种基于半导体材料的热敏电阻,其基本原理是基于材料本身的半导体性质。
碳化硼是一种具有负温度系数(NTC)特性的材料,即随着温度的升高,电阻值会减小。
碳化硼的晶格结构使得其在不同温度下具有不同的导电性能。
通常情况下,碳化硼在室温下为半导体状态,而当温度升高时,其能带结构发生变化,导致导电性增强,从而使得电阻值下降。
因此,碳化硼热敏电阻的基本原理可以总结为:温度升高导致碳化硼半导体的导电性增强,使电阻值呈现负温度系数特性。
这种特性使得碳化硼热敏电阻在各种温度测量和控制领域具有广泛的应用。
2.2 碳化硼热敏电阻的特性:碳化硼热敏电阻是一种具有特殊性能的热敏电阻,其主要特性包括以下几点:1. 温度敏感性强:碳化硼热敏电阻对温度变化非常敏感,其电阻值随温度的变化而变化。
热敏电阻的材料
![热敏电阻的材料](https://img.taocdn.com/s3/m/3f506d45bfd5b9f3f90f76c66137ee06eff94ede.png)
热敏电阻的材料热敏电阻是一种能够随温度变化而改变电阻值的电阻器件,它在许多电子设备中都有着重要的应用。
热敏电阻的材料对其性能和特性起着至关重要的作用,不同的材料会导致热敏电阻的灵敏度、稳定性和温度范围等方面的差异。
本文将对热敏电阻的材料进行介绍和分析,以便更好地理解和应用热敏电阻。
首先,热敏电阻的材料主要包括氧化物、半导体和聚合物三类。
氧化物热敏电阻材料具有较高的电阻温度特性,主要包括氧化铁、氧化镍和氧化锌等。
这类材料的电阻值随温度的升高而迅速增加,具有较大的负温度系数。
半导体热敏电阻材料的电阻值随温度的升高而减小,主要包括硫化镉、硫化锌和硒化铅等。
而聚合物热敏电阻材料则具有较为复杂的电阻温度特性,其电阻值随温度的升高而先减小后增加。
这三类材料各自具有不同的特性,可以根据具体的应用需求选择合适的材料。
其次,热敏电阻的材料选择应考虑到其温度特性、稳定性和制备工艺等因素。
氧化物热敏电阻材料具有较高的灵敏度和稳定性,但制备工艺较为复杂,成本较高。
半导体热敏电阻材料制备工艺相对简单,成本较低,但稳定性较差。
而聚合物热敏电阻材料具有较广泛的温度范围和较好的稳定性,但灵敏度较低。
因此,在实际应用中需要综合考虑这些因素,选择合适的材料。
最后,随着科技的不断进步和发展,热敏电阻的材料也在不断创新和改进。
新型的纳米材料、复合材料和功能材料等被广泛应用于热敏电阻中,以提高其性能和特性。
同时,制备工艺和生产技术也在不断改进,使得热敏电阻的材料选择更加多样化和精准化。
总之,热敏电阻的材料是影响其性能和特性的重要因素,不同的材料具有不同的电阻温度特性和制备工艺。
在实际应用中,需要根据具体的需求选择合适的材料,并不断关注新材料和新技术的发展,以推动热敏电阻领域的进步和创新。
正温度系数热敏材料的制备与研究
![正温度系数热敏材料的制备与研究](https://img.taocdn.com/s3/m/e7bd75e827fff705cc1755270722192e45365889.png)
正温度系数热敏材料的制备与研究正温度系数热敏材料(Positive Temperature Coefficient Thermistor,PTC热敏电阻器)是一种能够随温度的升高而产生电阻上升的特性的材料。
它广泛应用于温度测量、温度补偿、过流保护和温控开关等领域。
本文将介绍PTC热敏材料的制备方法和研究进展。
一、PTC热敏材料的制备方法1. 材料选择:PTC热敏材料的主要成分是高分子材料,如聚合物。
常用的材料有聚合物聚氨酯(Polyurethane,PU)、聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene,PTFE)等。
选择合适的材料对于制备高性能的PTC热敏材料至关重要。
2. 添加导电填料:为了使材料具有电阻变化的特性,需要在高分子材料中添加导电填料。
常用的导电填料有碳黑(Carbon Black)、金属粉末等。
导电填料的添加量和分散均匀性对PTC热敏材料的性能有重要影响。
3. 热压成型:将高分子材料和导电填料混合均匀后,通过热压成型的方法将其制备成薄片或块状。
热压成型的温度和压力需要根据具体材料的特性进行调控,以保证材料的致密性和导电性。
二、PTC热敏材料的研究进展1. 结构调控:通过调控PTC热敏材料的结构和形貌,可以改变其导电性能和温度响应特性。
例如,利用纳米材料的加入可以提高材料的导电性能和温度响应速度,同时降低材料的温度漂移。
2. 掺杂改性:通过向PTC材料中掺入其他元素或化合物,可以改变材料的导电性能和温度响应特性。
常用的掺杂元素有锰(Mn)、铝(Al)等。
掺杂改性可以提高材料的稳定性和可控性。
3. 界面调控:利用界面效应可以调控材料的导电性能和温度响应特性。
例如,通过改变材料与导电填料之间的界面相互作用,可以调控材料的导电性能和温度响应速度。
4. 复合材料:将PTC热敏材料与其他功能材料组成复合材料,可以赋予材料更多的功能。
例如,将PTC热敏材料与磁性材料组成磁导热复合材料,可以实现热敏电阻和磁导率的双重调控。
热敏电阻的工作原理
![热敏电阻的工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/a480369fb8f3f90f76c66137ee06eff9aef8499b.png)
热敏电阻的工作原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器件,其工作原理主要是基于材料的电阻随温度的变化而变化。
下面将从材料特性、电阻值变化规律、应用领域、优缺点和发展趋势等五个方面详细介绍热敏电阻的工作原理。
一、材料特性1.1 热敏电阻的主要材料是氧化物,如氧化铁、氧化镍等。
1.2 这些材料具有负温度系数特性,即随温度升高,电阻值减小;温度降低,电阻值增大。
1.3 材料的电阻值变化与温度变化呈指数关系,这也是热敏电阻的特点之一。
二、电阻值变化规律2.1 热敏电阻的电阻值变化规律可以用一个简单的公式来描述:R = R0 *e^(B*(1/T-1/T0)),其中R为电阻值,R0为参考温度下的电阻值,B为材料常数,T 为当前温度,T0为参考温度。
2.2 该公式表明热敏电阻的电阻值变化与温度呈指数关系,且不同材料的B值不同,因此不同材料的热敏电阻具有不同的温度响应特性。
2.3 通过测量热敏电阻的电阻值变化,可以准确地反映出环境温度的变化情况,因此在温度测量和控制领域有广泛的应用。
三、应用领域3.1 热敏电阻广泛应用于温度传感器、恒温器、温控器等领域。
3.2 在汽车电子领域,热敏电阻被用于发动机温度测量和控制。
3.3 在医疗设备中,热敏电阻可用于体温测量和控制,确保患者的安全。
四、优缺点4.1 优点:热敏电阻响应速度快,测量精度高,可靠性强。
4.2 缺点:受环境温度影响大,需要进行温度补偿;温度范围有限,不适合于极端温度环境。
4.3 随着材料科学的发展,热敏电阻的优缺点将逐渐得到优化和改善。
五、发展趋势5.1 随着智能化技术的发展,热敏电阻将在智能家居、智能医疗等领域得到更广泛的应用。
5.2 新型材料的研发将推动热敏电阻的性能提升,如提高温度响应速度、扩大温度范围等。
5.3 热敏电阻将与其他传感器技术结合,实现更多功能,为人们的生活带来更多便利。
总结:热敏电阻作为一种温度敏感的电阻器件,在温度测量和控制领域有着广泛的应用。
功能材料器件及其工作原理
![功能材料器件及其工作原理](https://img.taocdn.com/s3/m/3a5f55816037ee06eff9aef8941ea76e58fa4ac6.png)
功能材料器件及其工作原理功能材料器件是指利用特定的功能材料或结构设计制造的,具有特定功能的器件。
它们可以利用材料的特性实现调控、传感、变换、存储等功能,广泛应用于电子、信息、光电、生物医药等领域。
功能材料器件的工作原理通常基于材料的特殊性质和结构设计,为实现其特定功能提供了理论支撑。
一、热敏电阻热敏电阻是一种温度敏感的电阻器件,其电阻值随温度的变化而变化。
它的工作原理是基于材料在不同温度下电阻率的变化。
通常采用氧化锡、锰铜、铁铬铝等材料制成。
当温度升高时,热敏材料的电阻值下降,反之则上升。
热敏电阻广泛应用于温度传感、温度控制等领域。
二、光敏电阻光敏电阻属于光电传感器,其电阻值与光照强度呈负相关关系。
其工作原理是基于材料对光的敏感性,通常采用硒化镉、硫化铅、铟化铬等材料制成。
当受到光照时,光敏材料的电阻值下降;光照减弱时,电阻值上升。
光敏电阻可用于光控开关、光敏传感器等应用。
三、压敏电阻压敏电阻是一种压力敏感的电阻器件,其电阻值随受到的机械压力变化而变化。
其工作原理是基于压敏材料在受力作用下电阻值的变化,通常采用氧化锌、硅橡胶、聚合物等材料制成。
当受到机械压力时,压敏材料的电阻值下降,反之则上升。
压敏电阻广泛应用于压力传感、触摸屏、开关等领域。
四、磁敏电阻磁敏电阻是一种磁场敏感的电阻器件,其电阻值随外界磁场的变化而变化。
其工作原理是基于磁敏材料对磁场的敏感性,通常采用氧化铁、镍铁合金、磁敏电阻薄膜等材料制成。
当受到外界磁场作用时,磁敏材料的电阻值发生变化。
磁敏电阻广泛应用于磁场传感、地磁导航、磁存储等领域。
功能材料器件是利用特定功能材料设计制造的具有特定功能的器件。
热敏、光敏、压敏和磁敏电阻是功能材料器件的代表,它们的工作原理基于材料特性及结构设计。
这些器件在温度传感、光控开关、压力传感等领域都有重要应用,为现代科技发展提供了重要支持。
不同热敏电阻的适用范围和对应b值
![不同热敏电阻的适用范围和对应b值](https://img.taocdn.com/s3/m/ec56456ccec789eb172ded630b1c59eef8c79acc.png)
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件,可以根据其材料特性和结构特点分为不同类型,通常用温度系数B值来表示其特性。
不同的热敏电阻适用范围和对应B值在实际应用中具有重要意义,本文主要介绍常见的热敏电阻类型、其适用范围和对应B值,并对其在各类电子产品中的应用进行讨论。
一、常见的热敏电阻类型热敏电阻根据其材料特性和结构特点可以分为PTC热敏电阻和NTC 热敏电阻两种类型。
1. NTC热敏电阻NTC热敏电阻是一种电阻值随温度升高而下降的元件,其特性曲线呈负温度系数。
具有响应速度快、高精度、动态特性好等优点,广泛应用于温度测控、热敏打印头、电器保护等领域。
2. PTC热敏电阻PTC热敏电阻是一种电阻值随温度升高而上升的元件,其特性曲线呈正温度系数。
具有固有的过载保护功能,因此广泛应用于电路保护、电热设备、温度控制等领域。
二、不同热敏电阻的适用范围和对应B值1. NTC热敏电阻的适用范围和对应B值NTC热敏电阻通常适用于-50℃至+200℃的温度范围,具体的B值范围一般在2000K至5000K之间。
在实际应用中,可根据具体的温度要求和电路设计选择合适的B值型号,以保证温度测控和温度补偿的精度要求。
2. PTC热敏电阻的适用范围和对应B值PTC热敏电阻通常适用于-40℃至+150℃的温度范围,具体的B值范围一般在2000K至5000K之间。
在实际应用中,可根据具体的电热设备和电路保护要求选择合适的B值型号,以保证过载保护和温度控制的功能。
三、热敏电阻在电子产品中的应用1. 温度测控在各类温度测控仪器和设备中,常常需要使用NTC热敏电阻来实现温度的测量和控制。
通过合理选择适用范围和对应B值的NTC热敏电阻,可以实现对温度变化的精确检测和响应。
2. 电路保护在各类电路保护设备中,常常需要使用PTC热敏电阻来实现过载保护功能。
合理选择适用范围和对应B值的PTC热敏电阻,可以有效保护电路不受过电流的损害。
3. 电热设备在各类电热设备中,通常需要使用PTC热敏电阻来实现温度控制和稳定加热。
热敏电阻的基本功能
![热敏电阻的基本功能](https://img.taocdn.com/s3/m/6d2347e909a1284ac850ad02de80d4d8d05a0173.png)
热敏电阻的基本功能热敏电阻,也被称作热敏电阻器,是一种利用材料的热敏性质来改变电阻值的器件。
它在电子电路中有着广泛的应用,如温度检测、温度补偿、温度控制、电源电路保护等。
本文将介绍热敏电阻的基本功能及其工作原理。
1. 热敏电阻的基本功能热敏电阻的基本功能是将温度转换为电阻值,从而实现温度的测量和控制。
在电路中,热敏电阻可以作为传感器,将温度变化转换为电信号,通过电路中的放大器、计算器等电路处理器件,将电信号转换为温度值或者控制信号,从而实现对温度的控制和调节。
2. 热敏电阻的工作原理热敏电阻的工作原理基于材料的热敏性质。
在温度变化的作用下,热敏元件的电阻值也会随之改变。
一般来说,当温度升高时,热敏电阻的电阻值会降低,反之亦然。
这是因为在材料受热时,材料中的电子会受到热激发,从而具有更高的能量,电子的运动速度也会随之增加,导致电阻值降低。
热敏电阻的工作原理可以用热敏电阻的电阻温度特性曲线来解释。
如下图所示,热敏电阻的电阻值与温度之间呈现一种非线性关系。
在低温时,热敏电阻的电阻值较高,随着温度的升高,电阻值会逐渐降低,当温度超过一定值后,电阻值会急剧下降,形成一个明显的拐点。
这种非线性关系是热敏电阻的特性之一,也是其应用的基础。
3. 热敏电阻的应用热敏电阻在电路中有着广泛的应用,下面列举几个典型的应用场景:3.1 温度检测热敏电阻可以作为温度传感器,将温度变化转换为电阻值的变化。
在电路中,通过将热敏电阻与其它电路元件串联或并联,就可以实现对温度的检测和测量。
例如,在温度控制电路中,将热敏电阻和运放、比较器等电路元件组成反馈电路,就可以实现对温度的控制和调节。
3.2 温度补偿在某些电路中,由于电路元件的温度敏感性,电路的性能可能会受到温度的影响。
为了保证电路的稳定性和可靠性,需要对电路进行温度补偿。
热敏电阻可以作为温度传感器,实现对电路的温度补偿。
例如,在压力传感器中,为了保证传感器的精度和稳定性,需要对传感器的输出信号进行温度补偿,这时可以使用热敏电阻来实现对温度的测量和补偿。
热敏功能材料7
![热敏功能材料7](https://img.taocdn.com/s3/m/704dc68b84868762caaed53d.png)
热敏陶瓷是指对温度变化敏感的陶瓷材料。 热敏电容
热 敏 陶 瓷
正温度系数热敏电阻
(BaTiO3半导体瓷)
热敏电阻
负温度系数热敏电阻
(MnCoNi半导体瓷)
热释电材料
热敏电阻是一种电阻值随温度变化的电阻元件。 电阻值随温度升高而增加的称为正温度系数(PTC)热敏电阻 电阻值随温度升高而减小的称为负温度系数(NTC)热敏电阻
(5)影响PTC热敏陶瓷性能的影响 A、组成对居里温度的影响 不同的PTC热敏陶瓷对Tc(开关温度)有不同的要求。通过控 制BaTiO3的居里点可以解决。改变Tc称“移峰”,通过改变组 成,即加入某些化合物可以达到“移峰”的目的,这些加入的化 合物称为“移峰剂”。 “移峰剂”具有与Ba2+、Ti4+离子大小、价态相似的金属离 子,可以取代Ba2+、Ti4+离子,形成连续固溶体。如PbTiO3 (高于120℃,Tc=490℃)、 SrTiO3(低于120℃,Tc=150℃)。
热敏半导体陶瓷材料就是利用它的电阻、磁性、介 电性等性质随温度而变化,用它作成的器件可作为温度 的测定、线路温度补偿及稳频等,且具有灵敏度高、稳 定性好、制造工艺简单及价格便宜等特点。 按照热敏陶瓷的电阻-温度特性,一般可分为三大类: 1.电阻随温度升高而增大的热敏电阻称为正温度系数热敏 电阻,简称PTC热敏电阻; 2.电阻随温度的升高而减少的热敏电阻称为负温度系数热 敏电阻,简称NTC热敏电阻; 3.电阻在某特定温度范围内急剧变化的热敏电阻,简称为 CTR临界温度热敏电阻。
C、化学计算比(Ba/Ti)的影响 在TiO2稍微过量时通常会呈现最低体积电阻率;在Ba 过量时体积电阻率往往会增高,且使瓷料易于实现细晶化。 D、Al2O3对PTC陶瓷的影响 Al3+在BaTiO3基陶瓷中有三种存在位置:①当TiO2高度过 量时,Al3+有可能被挤到BaTiO3晶格的Ba2+位置,这时 Al3+的作用是施主;②在Al2O3-SiO2-TiO2掺杂的PTC瓷料 中,Al3+处于玻璃相中,能够起到吸收受主杂质、纯化主 晶相的作用;③在未引入SiO2、且TiO2也不过量的情况 下,Al3+将取代BaTiO3晶格中的Ti4+,起受主作用。显 然,①、②种情况下对PTC瓷料的半导化起有益作用。③ 是有害的。
环氧树脂胶热敏电阻
![环氧树脂胶热敏电阻](https://img.taocdn.com/s3/m/5df000536ad97f192279168884868762cbaebb13.png)
环氧树脂胶热敏电阻
环氧树脂胶热敏电阻是一种由环氧树脂材料和热敏电阻制成的复合传感器。
这种传感器可以在温度变化时改变其电阻值,从而检测温度并转换为电信号输出。
环氧树脂胶热敏电阻的主要特点包括:
1. 高精度测量:由于其电阻值对温度变化非常敏感,因此可以高精度地测量温度变化。
2. 稳定性好:环氧树脂胶热敏电阻的电阻值温度系数稳定,长期使用不易受环境影响。
3. 抗干扰能力强:由于环氧树脂材料的绝缘性能优良,因此可以有效地抵抗外界干扰,保证测量的准确性。
4. 使用寿命长:环氧树脂胶热敏电阻的寿命较长,可长期稳定工作。
5. 尺寸小、重量轻:环氧树脂胶热敏电阻的体积小、重量轻,方便安装和使用。
环氧树脂胶热敏电阻在各种需要高精度温度测量的领域都有着广泛的应用,如电子设备、医疗设备、科研实验等。
此外,由于其优良的绝缘性能和稳定性,环氧树脂胶热敏电阻还可以用于高温、高压、高湿等恶劣环境下的温度测量。
压敏电阻和热敏电阻的作用
![压敏电阻和热敏电阻的作用](https://img.taocdn.com/s3/m/4ea6bf9377a20029bd64783e0912a21614797f39.png)
压敏电阻和热敏电阻的作用压敏电阻(Pressure Sensitive Resistor,PSR)和热敏电阻(Thermistor)是两种常见的电阻器件。
它们在电子设备和工程应用中广泛使用,具有不同的作用和应用场景。
压敏电阻,也称为压力电阻器,根据外力施加的压力变化来调整电阻值。
当施加压力时,电阻值下降,不施加压力时,电阻值恢复原状。
压敏电阻通常由多晶体材料制成,如锂钨酸钡(BaTi03)或锌钛酸铅(PbZrxTi1-xO3,PZT)。
这些材料具有压电效应,也就是当受到压力时会产生电压。
压敏电阻的主要作用是测量和检测物理量的变化,如力、压力、应力和位移等。
它可以被应用在各种传感器中,如压力传感器、力传感器和位置传感器等。
压敏电阻的电阻值随外力的变化而变化,因此可以通过测量电阻值的变化来反映外力的大小或物体位置的变化。
压敏电阻还可以用于电子开关和触摸屏等应用上。
在电子开关中,当施加足够大的压力时,电阻值下降到极低的水平,导通电流;当没有压力时,电阻值很高,断开电路。
这种开关可以广泛应用于安全开关、电子锁和触摸开关等场景。
压敏电阻也常用于触摸屏,当屏幕受到压力时,电阻值变化,可以检测到触摸点的位置和压力大小。
热敏电阻也是一种特殊的电阻器件,其电阻值随温度的变化而变化。
热敏电阻通常由绝缘高电阻材料制成,如陶瓷材料或金属氧化物。
这些材料具有热敏效应,也就是当受到温度变化时会导致电阻值的变化。
热敏电阻的主要作用是测量和控制温度。
它可以应用于温度传感器、温度补偿电路和温度控制系统等。
在温度传感器中,热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化,可以通过测量电阻值的变化来反映环境温度或物体温度的变化。
热敏电阻还可以用作温度补偿电路中的元件,根据环境温度的变化来调整电路的工作状态和输出。
此外,热敏电阻还可以在温度控制系统中起到关键作用。
例如,在温度控制器中,通过测量环境温度并与设定的目标温度进行比较,控制器可以根据热敏电阻的电阻值来调整加热或冷却设备的运行状态,以维持目标温度。
正、负温度系数PTC热敏电阻介绍
![正、负温度系数PTC热敏电阻介绍](https://img.taocdn.com/s3/m/91deba691711cc7931b716dd.png)
正、负温度系数PTC热敏电阻介绍PTC是Positive Temperature Coefficient 的缩写,意思是正的温度系数,泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件.通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻,简称PTC热敏电阻.PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,超过一定的温度(居里温度)时,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高.PTC热敏电阻组织结构和功能原理陶瓷材料通常用作高电阻的优良绝缘体,而陶瓷PTC热敏电阻是以钛酸钡为基,掺杂其它的多晶陶瓷材料制造的,具有较低的电阻及半导特性.通过有目的的掺杂一种化学价较高的材料作为晶体的点阵元来达到的:在晶格中钡离子或钛酸盐离子的一部分被较高价的离子所替代,因而得到了一定数量产生导电性的自由电子.对于PTC热敏电阻效应,也就是电阻值阶跃增高的原因,在于材料组织是由许多小的微晶构成的,在晶粒的界面上,即所谓的晶粒边界(晶界)上形成势垒,阻碍电子越界进入到相邻区域中去,因此而产生高的电阻.这种效应在温度低时被抵消: 在晶界上高的介电常数和自发的极化强度在低温时阻碍了势垒的形成并使电子可以自由地流动.而这种效应在高温时,介电常数和极化强度大幅度地降低,导致势垒及电阻大幅度地增高,呈现出强烈的PTC效应.PTC热敏电阻制造流程将能够达到电气性能和热性能要求的混合物 (碳酸钡和二氧化钛以及其它的材料) 称量、混合再湿法研磨,脱水干燥后干压成型制成圆片形、长方形、圆环形、蜂窝状的毛坯.这些压制好的毛坯在较高的温度下(1400℃左右)烧结成陶瓷,然后上电极使其金属化,根据其电阻值分档检测.按照成品的结构形式钎焊封装或装配外壳,之后进行最后的全面检测.称量 >> 球磨 >> 预烧结 >> 造粒>> 成型 >> 烧结 >> 上电极 >> 阻值分选>> 钎焊 >> 封装装配 >> 打标志 >> 耐压检测>> 阻值检测 >> 最终检测 >> 包装 >> 入库NTC负温度系数热敏电阻工作原理NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。
敏感材料
![敏感材料](https://img.taocdn.com/s3/m/fac610f5f90f76c661371a1c.png)
敏感材料所谓敏感材料,是指能将各种物理的或化学的非电参量转换成电参量的功能材料。
这类材料的共同特点是电阻率随温度、电压、湿度以及周围气体环境等的变化而变化。
用敏感材料制成的传感器具有信息感受、交换和传递的功能,可分别用于热敏、气敏、湿敏、压敏、声敏以及色敏等不同领域。
敏感材料是当前最活跃的无机功能材料,各种传感器的开发应用具有重要意义,对遥感技术、自动控制技术、化工检测、防爆、防火、防毒、防止缺氧以及家庭生活现代化等都有直接的关系。
热敏材料的分类与应用所谓热敏材料,是材料的某些性能岁温度的变化而变化的功能材料.目前可以分为两大类:热敏电阻材料和热释电材料.1.热敏电阻材料热敏电阻材料是指材料的电阻值随温度的变化而变化,又可分为三种情况:(1)材料所具有的电阻值随温度的上升而增大的特性*即具有正温度系数,称为PTC热敏电阻。
典型的PTC热敏甜料系列有BaTiO3、以BaTiO3为基的BaTiO3-SrTiO3-PbTiO3固溶体、以氧化钡和氧化溴为基的多元材料等。
其中以BaTiO3材料最具代表性,它是当前研究得最成熟,实用范围员广的PTC热敏材料。
PTC热敏材料的特殊性能在于通过组成变化,即借助能够改变居里温度的添加剂的多少,可使其居里温度大幅度移动,从而也就扩大了它的使用场合。
如纯BTiO3的常温电阻率为1012 Ω·cm,若在其中加入微量的稀土元素,其常温电阻率可下降到I0-2 一104 Ω·cm。
若温度超过材料的居里温度,则电阻率在几十度的温度范围内能增大3—10个数量级,即产生PTC效应。
PTC材料具有以下三种主要特性,利用其不同的持性可以有不同的用途。
①电阻-温度特性当温度达到举例温度T b时,材料电阻岁温度增加而急剧增加,见图6-1利用这一特性可进行温度控制,过热保护,温度传感,温度补偿和恒温检测以及做马达启动器及高温啊热体等②电流-时间特性指当PTC元件两端加上额定共走电压时,流过元件的电流I与时间t的关系。
热敏电阻型号
![热敏电阻型号](https://img.taocdn.com/s3/m/d647e9a65ff7ba0d4a7302768e9951e79a89694c.png)
热敏电阻型号热敏电阻的概述热敏电阻(Thermistor)是一种根据温度变化产生相应电阻变化的元件。
它的电阻值随着温度的升高或降低而变化,具有温度敏感特性。
热敏电阻通常由稀土金属氧化物或半导体材料制成。
根据电阻值与温度之间的关系,热敏电阻可以分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)两种。
热敏电阻型号及特性热敏电阻的型号命名通常包含一些特定的字母和数字,用于描述其基本参数和性能特点。
以下是一些常见的热敏电阻型号及其特性:1.NTCMF02-10K:该型号的热敏电阻是一种NTC型热敏电阻,额定阻值为10K欧姆。
它具有较高的精度和稳定性,可应用于各种温度测量和控制系统中。
2.PTCMB06-5R:这是一种PTC型热敏电阻,额定阻值为5欧姆。
它的特点是在温度升高时,电阻值迅速上升,可以用于过流保护和过温报警等应用场景。
3.NTCMP03-100:该型号是一种NTC型热敏电阻,额定阻值为100欧姆。
该电阻具有较低的温度系数,对温度变化非常敏感,可用于温度控制和测量系统。
4.PTCKB04-1K:这是一种PTC型热敏电阻,额定阻值为1K欧姆。
它具有极强的温度控制能力和稳定性,适用于电子设备和家电产品中的温度管理。
5.NTCMS05-50K:该型号是一种NTC型热敏电阻,额定阻值为50K欧姆。
它具有较高的线性度和热灵敏度,可广泛应用于工业自动化和电子仪器等领域。
热敏电阻的应用领域热敏电阻由于其特殊的温度敏感性能,在许多领域得到了广泛的应用,主要包括以下几个方面:1.温度测量与控制:热敏电阻的阻值与温度成正相关,在温度测量和控制系统中起到关键作用。
它可以应用于温度计、恒温器、室内温度控制和恒温炉等设备中。
2.过流保护与过温报警:热敏电阻的PTC型在过流或过温情况下,其电阻值急剧上升,可以用于电子设备和电路的过流保护和过温报警功能。
3.电子仪器与设备:热敏电阻在电子仪器和设备中用于温度测量和控制,以及温度补偿和自动调节等应用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
(2)陶瓷的半导化 由于在常温下是绝缘体,要使它们变成 半导体,需要一个半导化。所谓半导化, 是指在禁带中形成附加能级:施主能级或 受主能级。在室温下,就可以受到热激发 产生导电载流子,从而形成半导体。 形成附加能级的方法:通过化学计量 比偏离和掺杂。 A、化学计量比偏离 在氧化物半导体陶瓷的制备过程中, 通过控制烧结温度、烧结气氛以及冷却气 氛等,产生化学计量的偏离。
NTC热敏电阻陶瓷大多数是尖晶石结构 或其它结构的氧化物陶瓷,主要成分是 CoO、NiO、MnO、CuO、ZnO、MgO、 Fe2O3、Cr2O3、ZrO2、TiO2等。其主要成 分和应用见表8-3。 分为三大类:低温型、中温型及高温型 陶瓷。
1.中温NTC热敏电阻陶瓷 1)材料体系: 二元系 :CuO-MnO-O2 CoO-MnO-O2 NiO-MnO-O2 三元系: MnO-NiO-CoO-O2 MnO-NiO-CuO-O2 MnO-CuO-CoO-O2
1 dRT αT = • RT dT
对应于温度T αT和RT对应于温度T(K)时的电阻温度系数和电阻 在工作温度范围内, 不是一个常数。 值,在工作温度范围内,αT不是一个常数。
PTC热敏电阻 PTC热敏电阻
PTC是 PTC是Positive Temperature coefficient 正温度系数)的缩写, (正温度系数)的缩写,是一种以钛酸 钡(BaTiO3)为主要成分的半导体功能 陶瓷材料, 陶瓷材料,具有电阻值随着温度升高 而增大的特性, 而增大的特性,特别是在居里温度点 附近电阻值跃升有3 个数量级。 附近电阻值跃升有3~7个数量级。 利用其最基本的电阻温度特性及电 电流特性与电流-时间特性,PTC系 压-电流特性与电流-时间特性,PTC系 列热敏电阻已广泛应用于工业电子设 汽车及家用电器等产品中, 备,汽车及家用电器等产品中,以达 到自动消磁、过热过流保护, 到自动消磁、过热过流保护,马达启 恒温加热,温度补偿、 动,恒温加热,温度补偿、延时等作 用。
二、PTC热敏陶瓷材料 PTC热敏电阻器有两大系列:一类是采用BaTiO3 为基材料制作的PTC;另一类是以氧化钒为基的 材料。 1、 BaTiO3系PTC热敏电阻陶瓷 (1) BaTiO3陶瓷产生PTC效应的条件 当BaTiO3陶瓷材料中的晶粒充分半导化,而 晶界具有适当绝缘性时,才具有PTC效应。 PTC效应完全是由其晶粒和晶界的电性能决 定,没有晶界的单晶不具有PTC效应。
C、化学计算比(Ba/Ti)的影响 在TiO2稍微过量时通常会呈现最低体积电阻率; 在Ba过量时体积电阻率往往会增高,且使瓷料易 于实现细晶化。 D、Al2O3对PTC陶瓷的影响 Al3+在BaTiO3基陶瓷中有三种存在位置:①当 TiO2高度过量时,Al3+有可能被挤到BaTiO3晶格的 Ba2+位置,这时Al3+的作用是施主;②在Al2O3SiO2-TiO2掺杂的PTC瓷料中,Al3+处于玻璃相中, 能够起到吸收受主杂质、纯化主晶相的作用;③ 在未引入SiO2、且TiO2也不过量的情况下,Al3+ 将取代BaTiO3晶格中的Ti4+,起受主作用。显然, ①、②种情况下对PTC瓷料的半导化起有益作用。 ③是有害的。
NTC热敏电阻 NTC热敏电阻
NTC是 NTC是Negative Temperature coefficient 负温度系数)的缩写, (负温度系数)的缩写,是以尖晶石结构为 主的半导体功能陶瓷, 主的半导体功能陶瓷,具有电阻值随着温 度升高而减小的特性, 度升高而减小的特性,按照使用温度可分 为低温( 130~0℃)、常温( 50~ )、常温 为低温(-130~0℃)、常温(-50~ 350℃)及高温(>300℃)用三种类型, (>300℃ 350℃)及高温(>300℃)用三种类型, 主要应用于温度测量和温度补偿。 主要应用于温度测量和温度补偿。 NTC热敏电阻通常都是以Mn NTC热敏电阻通常都是以Mn3O4为主 热敏电阻通常都是以 材料,同时引入CoO NiO、CuO、 CoO、 材料,同时引入CoO、NiO、CuO、Fe2O3 等,使其在高温下形成尖晶石结构的半 导体材料,主要有二元、 导体材料,主要有二元、三元及四元系 材料。 材料。
热敏半导体陶瓷材料就是利用它的电阻、磁 性、介电性等性质随温度而变化,用它作成的 器件可作为温度的测定、线路温度补偿及稳频 等,且具有灵敏度高、稳定性好、制造工艺简 单及价格便宜等特点。 按照热敏陶瓷的电阻-温度特性,一般可分为 三大类: 1电阻随温度升高而增大的热敏电阻称为正温度系 数热敏电阻,简称PTC热敏电阻; 2电阻随温度的升高而减少的热敏电阻称为负温度 系数热敏电阻,简称NTC热敏电阻; 3电阻在某特定温度范围内急剧变化的热敏电阻, 简称为CTR临界温度热敏电阻。
热敏电阻材料与应用
热敏电阻材料与应用
敏感陶瓷是某些传感器中的关键材料,用于制 作敏感元件,敏感陶瓷多属于半导体陶瓷,是继 单晶半导体材料之后,又一类新型多晶半导体电 子陶瓷。 敏感陶瓷是根据某些陶瓷的电阻率、电动势 等物理量对热、湿、光、电压及某些气体,某种 离子的变化特别敏感这一特性,按其相应的特性, 可把这些材料分别称为热敏、湿敏、光敏、压敏、 气敏及离子敏感陶瓷。
B、晶粒大小的影响 晶粒大小与正温度系数、电压系数及耐压值有 密切的关系。一般说来,晶粒越细小,晶界的比重 越大,外加电压分配到每个晶粒界面层的电压就越 小。因此,晶粒细小可降低电压系数,提高耐压值。 BaTiO3热敏陶瓷的PTC特性的高低,与陶瓷的 晶粒大小密切相关。研究表明,晶粒在5um左右的 细晶陶瓷具有极高的正温度系数。 要获得细晶陶瓷,首先要求原料细、纯、匀、来 源稳定,其次可通过添加一些晶粒生长抑制剂,达 到均匀细小净粒结构的目的。此外,加入玻璃形成 剂和控制升温速度也可以抑制晶粒长大。
(4) BaTiO3PTC陶瓷的生产工艺 以居里点Tc为100℃的PTC BaTiO3陶瓷为例。 (1-y)(Ba1-xCaxTi1.01O3).ySrSnO3+0.002La2O3 +0.006Sb2O3+0.0004MnO2+0.0025SiO2+ 0.00167Al2O3+0.001Li2CO3 A、原料:一般应采用高纯度的原料,特别要控制受主杂 质的含量,把Fe、Mg等杂质含量控制在最低限度。一 般控制在0.01mol%以下。 B、掺杂:施主掺杂物La2O3、Nb2O5、Y2O3等宜在合成 时引入,含量在0.2~0.3mol%这样一个狭窄的范围内。 C、瓷料制备及成型:传统的工艺难以解决纯度和均匀性 的问题,现已经开始采用液相法。 D、烧成:PTC陶瓷必须在空气或氧气氛中烧成。
三、PTC热敏电阻的应用 为温度敏感特性的应用、延迟特性的应 用及加热器方面的应用。 1、温度监控传感器 2、彩色电视机消磁 3、电冰箱起动器 4、PTC陶瓷作为发热体 见表8-2
四、NTC热敏电阻陶瓷 NTC热敏电阻陶瓷是指随温度升高而其电阻率按 指数关系减小的一类陶瓷。 RT=R0exp(B/T-B/T0) B=lgRT-lgR0/(1/T-1/T0) RT、R0为温度T、T0时热敏电阻的电阻值( ), B热敏电阻常数(K)。 热敏电阻常数B可以表征和比较陶瓷材料的温度 特性,B值越大,热敏电阻的电阻对于温度的变化率 越大。一般常用的热敏电阻陶瓷的B=2000~6000K, 高温型热敏电阻陶瓷的B值约为10000~15000K。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化的电阻元件 是一种电阻值随温度变化的电阻元件。 热敏电阻是一种电阻值随温度变化的电阻元件。 电阻值随温度升高而增加的称为正温度系数(PTC)热敏电阻 电阻值随温度升高而增加的称为正温度系数(PTC) 正温度系数 电阻值随温度升高而减小的称为负温度系数(NTC)热敏电阻 电阻值随温度升高而减小的称为负温度系数(NTC) 负温度系数
B、掺杂 在氧化物中,掺入少量高价或低价杂质离子, 引起氧化物晶体的能带畸变,分别形成施主能级 和受主能级。从而形成n型或p型半导体陶瓷。 (3) BaTiO3陶瓷的半导化 一般采用掺杂施主金属离子。在高纯BaTiO3陶 瓷中,用La3+、Ce4+、Sm3+、Dy3+、Y3+、Sb3+、 Bi3+等置换Ba2+。或用Nb5+、Ta5+、W6+等置换 Ti4+。 掺杂量一般在0.2%~0.3%之间,稍高或稍低均 可能导致重新绝缘化。
其中: 其中:W T T0 I R
热敏电阻消耗的功率(mW) 热敏电阻消耗的功率(mW) 热敏电阻的温度 环境温度 在温度T时通过热敏电阻的电流(mA) 在温度T时通过热敏电阻的电流(mA) 在温度T时热敏电阻的电阻值(Ω) 在温度T时热敏电阻的电阻值(Ω)
4、时间常数(τ) 时间常数( 热敏电阻在零功率状态下, 热敏电阻在零功率状态下,当环境温度由一个特定 温度向另一个特定温度突变时, 温度向另一个特定温度突变时,热敏电阻阻值变化 63.2%所需时间 所需时间。 63.2%所需时间。 起始温度:25℃~85℃或0℃~ 起始温度:25℃~85℃或0℃~100℃ 5、温度系数(αT) 温度系数( 当温度变化1℃时 热敏电阻阻值的变化率。 当温度变化1℃时,热敏电阻阻值的变化率。 1℃
基本特性
1、标准阻值(R) 标准阻值( 热敏电阻器在规定温度下(25℃),采用引起电阻 热敏电阻器在规定温度下(25℃),采用引起电阻 ), 值不超过0.1%的功率测得的电阻值,称为标准阻值 0.1%的功率测得的电阻值 标准阻值。 值不超过0.1%的功率测得的电阻值,称为标准阻值。 2、材料常数(B) 材料常数( 表征热敏电阻材料物理特性的常数,与标准阻值的 表征热敏电阻材料物理特性的常数, 关系如下式: 关系如下式:
PTC热敏电阻 热敏电阻 NTC热敏电阻 热敏电阻
RP = AP e
BT
B T
BP =
BN =
LnR1 − LnR2 T1 − T2