热敏电阻的电阻温度特性曲线NTC

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NTC热敏电阻[概念_计算方法_应用场合]

NTC热敏电阻[概念_计算方法_应用场合]

NTC负温度系数热敏电阻[概念,计算方法,应用场合]NTC负温度系数热敏电阻 NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻。

是使用单一高纯度材料、具有接近理论密度结构的高性能陶瓷。

因此,在实现小型化的同时,还具有电阻值、温度特性波动小、对各种温度变化响应快的特点,可进行高灵敏度、高精度的检测。

本公司提供各种形状、特性的小型、高可靠性产品,可满足广大客户的应用需求。

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。

它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的。

这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。

温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。

NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。

NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

NTC负温度系数热敏电阻专业术语零功率电阻值 RT(Ω)RT指在规定温度 T 时,采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。

电阻值和温度变化的关系式为:RT = RN expB(1/T – 1/TN)RT :在温度 T ( K )时的 NTC 热敏电阻阻值。

RN :在额定温度 TN ( K )时的 NTC 热敏电阻阻值。

T :规定温度( K )。

B : NTC 热敏电阻的材料常数,又叫热敏指数。

exp :以自然数 e 为底的指数(e = 2.71828 …)。

该关系式是经验公式,只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有一定的精确度,因为材料常数 B 本身也是温度 T 的函数。

热敏电阻的电阻--温度特性曲线NTC

热敏电阻的电阻--温度特性曲线NTC

RX
RX
I
A
RT
T
21
②并联法
RT RX R RT RX
R
RT
RX
RX
RT
RT // RX
T
22
二、热敏电阻器的伏安特性(U—I)
表示加在其两端的电压和通过的电流,在热敏电阻器 和周围介质热平衡(即加在元件上的电功率和耗散功 率相等)时的互相关系。
1.负温度系数(NTC)热敏电阻器的伏安特性
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。
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。
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

热敏电阻实验报告

热敏电阻实验报告

热敏电阻实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:班 级__光电3班___________ 组 别____第二组_________ 姓 名__邓菊霞___________ 学 号_1110600095_____日 期___2012.11.20____ 指导教师_刘丽峰___【实验题目】 热敏电阻温度特性实验【实验目的】1、研究热敏电阻的温度特性;2、掌握非平衡电桥的工作原理;3、了解半导体温度计的结构及使用方法【实验仪器】直流稳压电源、滑线变阻器、热敏电阻、温度计、电阻箱、微安表、检流计、保温杯、冰块等。

【实验原理】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。

本实验所用的是负温度系数热敏电阻。

负温度系数热敏电阻其电阻-温度关系的数学表达式为:)]T T (B exp[R R n T T 0011-= (1) 式中T R 、0T R 代表温度为T 、0T 时热敏电阻的阻值,n B 为热敏电阻的材料系数(n 代表负电阻温度系数)。

上式是一个经验公式,当测温范围不太大时(<450℃),该式成立。

其关系曲线如左图所示。

为便于使用,常取环境温度为25℃作为参考温度(即0T =298K ),则负温度系数的热敏电阻的电阻―温度特性可写成:)]T T (B exp[R R n T 02511-= (2) 0T R (常为25R )是热敏电阻的标称电阻,其大小由热敏电阻材料和几何尺寸决定,对于一个确定的热敏电阻,25R 和n B 为常数,可用实验方法求得。

热敏电阻的电阻--温度特性曲线NTC

热敏电阻的电阻--温度特性曲线NTC
RT 1 1 exp BN R25 T 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
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
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
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。

NTC热敏电阻特性参数基本知识

NTC热敏电阻特性参数基本知识

NTC热敏电阻特性参数基本知识NTC热敏电阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor)是一种温度敏感的电阻器件,其电阻值随着温度的升高而减小,温度降低时则电阻值增加。

它广泛应用于温度测量、温度控制以及温度补偿等领域。

了解NTC热敏电阻的特性参数对于正确选择和使用该器件至关重要。

下面将介绍NTC热敏电阻的基本知识以及其特性参数。

1.NTC热敏电阻的材料2.NTC热敏电阻的电阻温度特性NTC热敏电阻的电阻温度特性是指在一定温度范围内,NTC热敏电阻的电阻值随温度的变化规律。

一般来说,NTC热敏电阻的电阻值在室温附近随温度线性下降。

即温度升高,电阻值减小;温度降低,电阻值增加。

这种特性可以通过温度系数来描述,即NTC热敏电阻的温度系数为负值。

3.NTC热敏电阻的温度系数NTC热敏电阻的温度系数(α)是指在一定温度范围内,电阻值单位变化所对应的温度变化。

一般用%/°C来表示。

温度系数越大,NTC热敏电阻的灵敏度越高。

常见的NTC热敏电阻的温度系数范围为-1%~-6%/°C。

4.NTC热敏电阻的额定电阻值与温度关系NTC热敏电阻的额定电阻值只是一个参考值,一般在室温下测量得到。

随着温度的变化,NTC热敏电阻的电阻值也会相应改变。

实际应用时,需要根据具体的温度测量范围和精度要求,选择合适的NTC热敏电阻型号和相应的电阻值。

5.NTC热敏电阻的温度测量范围和精度6.NTC热敏电阻的响应时间7.NTC热敏电阻的封装形式综上所述,NTC热敏电阻的特性参数包括电阻温度特性、温度系数、额定电阻值与温度关系、温度测量范围和精度、响应时间以及封装形式等。

在选择和应用NTC热敏电阻时,需要根据实际需求和具体的设计要求进行综合考虑。

这些基本知识的掌握能够帮助工程师正确选择和使用NTC热敏电阻,从而确保系统的稳定性和性能。

NTC热敏电阻特性参数基本知识

NTC热敏电阻特性参数基本知识

NTC热敏电阻特性参数基本知识NTC热敏电阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor)是一种温度敏感的电阻器件,其电阻值随温度的升高而下降。

它具有快速响应、高精度、可靠性高等特点,被广泛应用于温度测量、温度补偿、过热保护等领域。

一、NTC热敏电阻的结构与原理NTC热敏电阻由导电粒子均匀分布在陶瓷或聚合物基底中组成。

当温度升高时,导电粒子随之受热膨胀,导致电阻器的电阻值下降;反之,当温度下降时,导电粒子缩小,电阻值则上升。

这种负温度系数的特性使得NTC热敏电阻可以作为温度变化的传感器使用。

二、NTC热敏电阻的温度特性1. 热敏特性(Temperature Coefficient of Resistance,TCR):TCR是NTC热敏电阻电阻值随温度变化的斜率,通常以ppm/℃或%/℃来表示。

TCR越大,NTC热敏电阻对温度变化的灵敏度越高。

2. 零点电阻(Zero Power Resistance):零点电阻指NTC热敏电阻在零功率状态下的电阻值。

NTC热敏电阻的零点电阻通常在室温(25℃)下测量。

3. B值(B Value):B值是NTC热敏电阻数据表的一个重要参数,用于描述NTC热敏电阻电阻值与温度之间的关系。

B值越大,NTC热敏电阻对温度变化的响应越快。

三、NTC热敏电阻的封装形式与特点1.芯片型:芯片型NTC热敏电阻封装小巧,适合高密度集成电路板焊接使用。

常见的封装形式有0402、0603、0805等。

2.线材型:线材型NTC热敏电阻采用线材引出,方便直接连接电路。

常见的线材型NTC热敏电阻有带头、带露点、带保护套等。

3.壳体型:壳体型NTC热敏电阻采用外壳封装,结构较为坚固,适用于恶劣环境下的温度检测和控制。

常见的壳体型NTC热敏电阻有玻璃封装、金属封装等。

四、NTC热敏电阻的应用1.温度测量:NTC热敏电阻可以通过测量其电阻值来获取温度信息,广泛应用于温度计、恒温器、温度传感器等领域。

ntc测温原理

ntc测温原理

ntc测温原理
NTC(Negative Temperature Coefficient)测温原理是基于热敏效应的一种温度测量方法。

NTC热敏电阻材料的电阻值会随温度的变化而发生改变,通常情况下,随着温度的升高,热敏电阻的电阻值会下降。

NTC测温原理的基本思想是利用NTC热敏电阻的温度特性,通过测量该热敏电阻的电阻值来间接获得温度的信息。

通常,NTC热敏电阻被集成在传感器中,传感器的设计使得NTC热敏电阻能够与待测环境接触并感知温度变化。

当待测环境的温度发生变化时,NTC热敏电阻的电阻值也随之发生变化。

根据热敏电阻的电阻与温度之间的特定关系,可以通过测量电阻值来确定环境的温度。

这个关系通常以一个特定的数学方程来描述,即NTC热敏电阻的温度特性曲线。

在实际应用中,通常需要将测得的电阻值与预先标定的温度特性曲线进行比对,从而获得准确的温度数值。

由于NTC热敏电阻的电阻-温度特性是非线性的,所以需要进行一定的电路设计和校准来获得精确的温度测量结果。

综上所述,NTC测温原理是通过测量NTC热敏电阻的电阻值来间接获得环境的温度信息。

通过与预先标定的温度特性曲线进行比对和校准,可以得到精确的温度测量结果。

NTC热敏电阻特性参数基本知识

NTC热敏电阻特性参数基本知识

NTC热敏电阻特性参数基本知识热敏电阻(NTC)是一种基于材料的电阻器件,其电阻随温度的变化而改变。

它由具有负温度系数(NTC)的材料制成,即在温度升高时,电阻减小,在温度降低时,电阻增加。

这种特性使得NTC热敏电阻在温度测量和温度补偿方面具有广泛的应用。

1.温度-电阻特性曲线:NTC热敏电阻的温度-电阻特性曲线通常呈指数关系。

这意味着在温度较低时,电阻变化较大,而在温度较高时,电阻变化较小。

曲线可以通过以下公式来描述:Rt = Ro * exp(B*(1/T -1/To)),其中Rt是NTC电阻器在温度T下的电阻,Ro是NTC电阻器在参考温度To下的电阻,B是材料的常数。

2.特性参数:NTC热敏电阻的特性参数包括参考电阻(Ro)、B值、温度系数(TCR)和工作温度范围等。

-参考电阻(Ro):是指在参考温度下(通常为25摄氏度)的电阻值。

-B值:是指在温度特性公式中的常数,用于描述温度和电阻之间的关系。

通常以K为单位表示。

-温度系数(TCR):是指NTC电阻器电阻随温度变化的速率。

它是一个衡量电阻温度灵敏度的参数,通常以%/℃表示。

-工作温度范围:NTC热敏电阻的工作温度范围取决于具体的制造材料和应用要求。

一般情况下,NTC热敏电阻的工作温度范围为-50℃至+150℃之间。

3.应用领域:NTC热敏电阻被广泛应用于温度测量和控制领域。

-温度测量:通过测量NTC热敏电阻的电阻值,可以推算出所测量的环境温度。

这种应用在家电、汽车、工业自动化等领域中非常常见。

-温度补偿:由于NTC热敏电阻具有良好的温度特性,可以用于对其他器件(如电容器、晶体振荡器等)的温度变化进行补偿,从而提高电子元件的稳定性和可靠性。

4.注意事项:在使用NTC热敏电阻时-防止过电流:NTC热敏电阻具有较低的电阻值,需要防止过电流导致烧毁。

-避免受潮:NTC热敏电阻是一种水敏电阻,过度潮湿的环境会影响其性能。

-温度补偿:在使用NTC热敏电阻进行温度补偿时,需要进行精确的温度校准,以确保准确性和可靠性。

NTC负温度系数热敏电阻工作原理

NTC负温度系数热敏电阻工作原理

NTC负温度系数热敏电阻工作原理NTC(Negative Temperature Coefficient)负温度系数热敏电阻是一种特殊的电阻器件,其阻值随着温度的升高而下降。

它广泛应用于温度测量、温度控制、温度补偿、电路保护等领域。

NTC热敏电阻的工作原理是基于热敏效应,即材料在温度变化时电阻发生相应的变化。

NTC热敏电阻采用热敏材料作为电阻元件,常见的热敏材料有氧化锌、硅酸锌、氧化镁等。

这些材料具有负温度系数特性,即在温度升高时,材料的电阻值随之下降。

NTC热敏电阻的工作原理可以通过材料的能带理论来解释。

在低温下,材料的自由电子能量较低,电子比较容易被束缚在晶体格子中,从而导致电阻较高。

当温度升高时,材料的晶格热振动增强,导致晶格间距增大,电子能量增加,电子与束缚之间的相互作用减弱。

这使得电子更容易通过晶体,从而导致电阻值下降。

NTC热敏电阻的特性曲线通常为指数函数曲线。

当温度升高时,电阻值迅速下降,但随着温度的进一步升高,电阻值的下降速率逐渐减慢。

这是因为在高温下,材料的热振动相对较强,晶格的结构发生较大变化,电子与晶体的相互作用增强,导致电阻值的下降速率减缓。

为了实现更精确的温度测量和控制,通常会将NTC热敏电阻组合成电路,并与其他元器件(如电压源、运算放大器等)一起使用。

常见的NTC热敏电阻电路包括电压型电路和电流型电路。

在电压型电路中,NTC热敏电阻与电压源串联,通过测量电阻两端的电压来推断温度的变化。

随着温度的升高,电阻值减小,产生的电压也减小。

在电流型电路中,NTC热敏电阻与电流源并联,通过测量电阻两端的电流来推断温度的变化。

随着温度的升高,电阻值减小,导致流过电阻的电流增加。

NTC热敏电阻具有灵敏度高、响应速度快、结构简单等优点。

然而,它也存在一些局限性,如温度特性较为复杂、精度受到限制等。

因此,在实际应用中,我们需要根据具体要求选择合适的NTC热敏电阻,并进行校准和补偿,以确保准确可靠的温度测量和控制。

NTC热敏电阻温度阻值计算

NTC热敏电阻温度阻值计算

NTC热敏电阻温度阻值计算NTC(Negative Temperature Coefficient)热敏电阻是一种温度敏感的电阻器件,其电阻值随着温度的升高而降低。

在热敏电阻的应用中,我们需要通过测量电阻值来计算温度。

这涉及到两个关键参数:电阻-温度特性曲线和电阻-温度公式。

下面将对这两个参数进行详细解释。

1.电阻-温度特性曲线NTC热敏电阻的电阻-温度特性曲线一般为负幂指数曲线。

这是因为随着温度的升高,电阻值会指数级地下降。

在常见的NTC热敏电阻中,最常见的特性曲线是指数函数形式的斯波尔曼方程(Steinhart-Hart Equation)。

该方程可以用来描述NTC热敏电阻的电阻值与温度之间的关系。

斯波尔曼方程的数学表示为:1/T = a + b * ln(R/R0) + c * (ln(R/R0))^2 + d * (ln(R/R0))^3其中,T是绝对温度(开尔文),R是热敏电阻的阻值,a、b、c和d 是斯波尔曼系数,而R0是一个基准电阻值,通常在25°C时测量得到。

需要注意的是,斯波尔曼方程是一个非线性方程,需要通过适当的数值计算方法求解。

2.电阻-温度公式为了简化计算,我们可以使用经验公式来近似计算NTC热敏电阻的温度。

常见的经验公式是B值公式,表示为:1/T = 1/T0 + 1/B * ln(R/R0)其中,T是绝对温度(开尔文),R是热敏电阻的阻值,B是B值,T0是基准温度(例如25°C),R0是基准电阻值。

需要注意的是,B值公式是一种近似计算方法,精度相对较低,适用于温度变化较小的情况。

为了准确计算NTC热敏电阻的温度,我们需要知道具体的斯波尔曼系数或B值。

这些参数可以从热敏电阻的数据手册或供应商提供的信息中获得。

下面给出一个实例来说明如何计算NTC热敏电阻的温度。

假设我们有一个NTC热敏电阻,具有如下参数:-B值:4000-基准电阻值:10kΩ(在25°C时测量得到)-当前电阻值:5kΩ我们可以使用B值公式来计算温度:进一步计算得到T约等于370.78K,即97.63°C。

ntc温度与热敏电阻阻值

ntc温度与热敏电阻阻值

ntc温度与热敏电阻阻值NTC温度与热敏电阻阻值热敏电阻(Thermistor)是一种电阻值随温度变化的电子元器件,其中最常见的是负温度系数热敏电阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor, NTC)。

NTC热敏电阻的阻值随着温度的升高而逐渐降低,这种特性使得它在温度测量和控制方面有着广泛的应用。

NTC热敏电阻的阻值与温度之间存在着一种非线性关系。

一般情况下,随着温度的升高,NTC热敏电阻的阻值呈指数下降。

这是因为在NTC热敏电阻的材料中,随着温度的升高,带电载流子的浓度增加,电子与晶格之间的散射增加,阻力也因此增加。

因此,NTC热敏电阻的阻值随温度的升高而减小。

NTC热敏电阻的温度特性可以通过其电阻与温度之间的关系来描述。

一般情况下,可以使用如下的公式来表示NTC热敏电阻的温度特性:R = R0 * exp(B * (1/T - 1/T0))其中,R表示NTC热敏电阻的阻值,R0表示NTC热敏电阻的参考阻值(通常在25摄氏度下测量),B表示NTC热敏电阻的材料常数,T 表示温度,T0表示参考温度(通常为25摄氏度)。

根据上述公式,可以看出NTC热敏电阻的阻值与温度之间存在着指数关系。

当温度升高时,指数中的1/T - 1/T0这一项会变得更小,从而导致阻值的减小。

NTC热敏电阻在温度测量和控制方面有着广泛的应用。

由于其阻值随温度的变化而变化,可以通过测量NTC热敏电阻的阻值来获得温度信息。

这种特性使得NTC热敏电阻可以被用于温度传感器、温度控制器等设备中。

在温度测量中,常常使用NTC热敏电阻与一个电阻器组成电桥电路。

通过测量电桥的平衡电压,可以得到NTC热敏电阻的阻值,从而计算出温度。

这种方法在工业自动化、家电控制等领域中得到了广泛的应用。

NTC热敏电阻还可以用于温度补偿和温度控制。

在一些电子设备中,由于温度的变化会对电路的性能产生影响,因此需要通过温度补偿来保持电路的稳定性。

ntc热敏电阻阻值与温度的关系方程

ntc热敏电阻阻值与温度的关系方程

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实验三 NTC和PTC热敏电阻温度特性的研究

实验三  NTC和PTC热敏电阻温度特性的研究

实验三NTC和PTC热敏电阻温度特性的研究温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器。

温度传感器种类很多,典型的热电式传感器有热电偶、热电阻和热敏电阻。

热敏电阻对于温度变化非常敏感,将其运用于非平衡电桥中,可将温度及与温度相关的非电量转化为电参量的变化,因此被广泛应用于自动化控制、温度测量技术、遥控等方面。

热敏电阻由半导体材料制成,它的电阻温度系数比金属的大几百倍,有着极其灵敏的电阻温度效应,同时它还具有体积小、反应快等优点。

热敏电阻按照温度系数的不同分为:正温度系数热敏电阻(简称PTC热敏电阻)和负温度系数热敏电阻(简称NTC热敏电阻)。

NTC热敏电阻是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负温度系数热敏电阻。

图3-1 环氧封装系列NTC热敏电阻图3-2 玻璃封装系列NTC热敏电阻NTC热敏电阻的阻值随着NTC热敏电阻本体温度的升高呈现出阶跃性的减小, 温度越高,电阻值越小。

它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的,如图3-1、图3-2所示。

这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因此在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。

温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和空穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。

NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在100~1000000欧姆。

NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

PTC热敏电阻是Positive Temperature Coefficient 的缩写,意思是正的温度系数。

PTC 热敏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 热敏电阻除测温、控温、在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,有机高分子PTC 热敏电阻适合作为电路保护元件(如过载保护)。

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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。
二、热敏电阻的线性化处理
(NTC)电阻网络(线性化网络):精密电阻与热敏电阻串 、并联
RT
RX
E
RX
RT
IA
①串联法
R SR TR X RS 1
T I U T
R
RT E
RX IA
R
RTRX
RX RT
T
R RT RX RT RX
②并联法
R
RT
RX
RX
RT
RT //RX
T
二、热敏电阻器的伏安特性(U—I)
表示加在其两端的电压和通过的电流,在热敏电阻器 和周围介质热平衡(即加在元件上的电功率和耗散功 率相等)时的互相关系。
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。
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。
热敏电阻在规定的技术条件下长期连续工作所允 许的最高温度
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。
四 热敏电阻的分类
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:
RR2T5expBNT12198
RT/R25 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5
0
(25ºC,1)
25 50 75 100 125 T/℃
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
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
3.突变型负温度系数热敏电阻器(CTR) Chop Temperature Resistor
走进热敏电阻传感器的世界篇 ——热敏电阻的特性
NTC的电阻—温度关系的一般数学表达式为: RT RT0 expBNT1T10 lnRT BNT 1T 10lnRT0
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。
三 热敏电阻的基本参数
1. 标称电阻R25(冷阻) 2. 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
以lnRT、T分别作为纵坐标和横坐标,得到下图。
lnRr

lnRr1 lnRr2
BP
β
mR
lnRr0
mr
BP=tgβ=mR/mr
T2
T1
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
tp R 1 Td dTR T B R P R T 0 T e 0ex B x B P P p T p T T 0 T 0B P
(一)热敏电阻器的电阻——温度特性(RT—T)
RT/Ω 106 105
104
2
3
ρT—T与RT—T特 性曲线一致。
103 1 102
101
100 0 40 60 120 160 T/℃ 温度T/ºC
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
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:
R T R T 0ex B P T p T 0
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:
lR n T B P T T 0 lR n T 0
之比。
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。
6. 最高工作温度Tmax
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2
10
0
100 Tp1 200 Tp2
T/ºC
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αT。
热敏电阻 引线
玻璃壳
(a)珠状
(b)片状
(c)杆状 (d)垫圈状
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。
初识热敏电阻传感器篇
一 认识热敏电阻
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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