熱敏電阻的工作原理

1、熱敏電阻器是敏感元件的一類(lèi)，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系 數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC ） o熱敏電阻 器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正 溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC ）在溫度越高時(shí)電阻值越大,負(fù)溫度系數(shù) 熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器 件。但需要注意的是：熱敏電阻在進(jìn)出口環(huán)節(jié)不屬于稅目85.41項(xiàng)下 的半導(dǎo)體器件。熱敏電阻的主要特點(diǎn)是：熱敏電阻靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10 100倍以上，能檢測(cè)出10-6的溫度變化；工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55 315 ,高溫器件適 用溫度高于315 （目前最

2、高可達(dá)到2000 ）,低溫器件適用于273550c ;體積小，能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無(wú)法測(cè)量的空隙、腔體及生物體 內(nèi)血管的溫度；使用方便，電阻值可在0.1 lOOkQ間任意選擇;易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；穩(wěn)定性好、過(guò)載能力強(qiáng)。熱敏電阻將長(zhǎng)期處于不動(dòng)作狀態(tài)；當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于c區(qū)時(shí), 熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近，因而可能動(dòng)作也可能不動(dòng)作。 熱敏電阻在環(huán)境溫度相同時(shí)，動(dòng)作時(shí)間隨著電流的增加而急劇縮短; 熱敏電阻在環(huán)境溫度相對(duì)較高時(shí)具有更短的動(dòng)作時(shí)間和較小的維持 電流及動(dòng)作電流。1、ptc 效應(yīng)是一種材料具有 ptc(positive temperature coefficient)效應(yīng)

3、，即正溫度系數(shù)效應(yīng)，僅指此材料的電阻會(huì)隨溫度 的升高而增加。如大多數(shù)金屬材料都具有ptc效應(yīng)。在這些材料中, ptc效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線(xiàn)性增加，這就是通常所說(shuō)的線(xiàn)性 ptc效應(yīng)。2、非線(xiàn)性ptc效應(yīng)經(jīng)過(guò)相變的材料會(huì)呈現(xiàn)出電阻沿狹窄溫度范 圍內(nèi)急劇增加幾個(gè)至十幾個(gè)數(shù)量級(jí)的現(xiàn)象，即非線(xiàn)性ptc效應(yīng)，相當(dāng) 多種類(lèi)型的導(dǎo)電聚合體會(huì)呈現(xiàn)出這種效應(yīng)，如高分子ptc熱敏電阻。 這些導(dǎo)電聚合體對(duì)于制造過(guò)電流保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)非常有用。分子ptc熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱(chēng)為自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（下面簡(jiǎn)稱(chēng)為熱敏 電阻），由于具有獨(dú)特的正溫度系數(shù)電阻特性，因而極為適合用作過(guò) 流保護(hù)器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險(xiǎn)絲一樣，是

4、串聯(lián)在電路 中使用。當(dāng)電路正常工作時(shí)，熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小，串聯(lián) 在電路中不會(huì)阻礙電流通過(guò)；而當(dāng)電路因故障而出現(xiàn)過(guò)電流時(shí)，熱敏 電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升，當(dāng)溫度超過(guò)開(kāi)關(guān)溫度（ts ,見(jiàn) 圖1）時(shí)，電阻瞬間會(huì)劇增，回路中的電流迅速減小到安全值.為熱敏 電阻對(duì)交流電路保護(hù)過(guò)程中電流的變化示意圖。熱敏電阻動(dòng)作后，電 路中電流有了大幅度的降低，圖中t為熱敏電阻的動(dòng)作時(shí)間。由于高 分子ptc熱敏電阻的可設(shè)計(jì)性好，可通過(guò)改變自身的開(kāi)關(guān)溫度（ts ） 來(lái)調(diào)節(jié)其對(duì)溫度的敏感程度，因而可同時(shí)起到過(guò)溫保護(hù)和過(guò)流保護(hù)兩 種作用，如kt16 - 1700dl規(guī)格熱敏電阻由于動(dòng)作溫度很低，因而適 用于鋰離子電池和鎮(zhèn)氫電池的過(guò)流及過(guò)溫保護(hù)。環(huán)境溫度對(duì)高分子 ptc熱敏電阻的影響 高分子ptc熱敏電阻是一種直熱式、階躍型熱 敏電阻，其電阻變化過(guò)程與自身的發(fā)熱和散熱情況有關(guān)，因而其維持 電流（ihold ）、動(dòng)作電流（itrip ）及動(dòng)作時(shí)間受環(huán)境溫度影響。當(dāng) 環(huán)境溫度和電流處于a區(qū)時(shí)，熱敏電阻發(fā)熱功率大于散熱功率而會(huì)動(dòng) 作；當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于b區(qū)時(shí)發(fā)熱功率小于散熱功率，高分子 ptc熱敏電阻由于電阻可恢復(fù)，因而可以重復(fù)多次使用。圖6為熱敏 電阻動(dòng)作后，恢復(fù)過(guò)程中電阻隨時(shí)間變化的示意圖。電阻一般在十幾 秒到幾十秒中即可恢復(fù)到初始值1.