空氣溫度傳感器

任務(wù)二空氣溫度傳感器公元1600年，伽里略研制出氣體溫度計。一百年后，研制成酒精溫度計和水銀溫度計。隨著現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)發(fā)展的需要，相繼研制出金屬絲電阻、溫差電動式元件、雙金屬式溫度傳感器。1950年以后，相繼研制成半導(dǎo)體熱敏電阻器。最近，隨著原材料、加工技術(shù)的飛速發(fā)展、又陸續(xù)研制出各種類型的溫度傳感器。一、溫度傳感器的發(fā)展概況二、熱敏電阻熱敏電阻是一種利用半導(dǎo)體材料制成的敏感元件，其電阻對溫度變化很明顯，電阻溫度系數(shù)比金屬大很多。在溫度傳感器中應(yīng)用最多的有熱電偶、熱電阻（如鉑、銅電阻溫度計等）和熱敏電阻。熱敏電阻發(fā)展最為迅速，由于其性能得到不斷改進(jìn)，穩(wěn)定性已大為提高，在許多場合下（-50～＋350℃）熱敏電阻已逐漸取代傳統(tǒng)的溫度傳感器。1.熱敏電阻的結(jié)構(gòu)熱敏電阻是由一些金屬氧化物的粉末（NiO、MnO、CuO、TiO等）為基體原料，加入一些添加劑，采用陶瓷工藝制成的。通過不同材質(zhì)的混合，能得到熱敏電阻不同的電阻值R0及不同的溫度特性。2、熱敏電阻發(fā)展歷史（1）1837年，人們就發(fā)現(xiàn)Ag2S的電導(dǎo)率隨溫度的改變而變化這一現(xiàn)象。（2）最早用來制造熱敏電阻的材料是VO2。（3）美國貝爾實驗室早在1940年左右利用Mn、Co、Ni、Cu等金屬氧化物研制出工藝簡單、性能良好的熱敏電阻器。熱敏電阻主要由熱敏探頭1、引線2、殼體3構(gòu)成。132Rt結(jié)構(gòu)熱敏電阻符號1——熱敏探頭，2——引線，3——殼體

半導(dǎo)體熱敏電阻按半導(dǎo)體電阻隨溫度變化的典型分為三種類型：

1．正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）

電阻值隨溫度升高而增大的電阻器，簡稱PTC熱敏阻器。它的主要材料是摻雜的BaTiO3半導(dǎo)體陶瓷。

2．負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）

電阻值隨溫度升高而下降的熱敏電阻器簡稱NTC熱敏電阻器。它的材料主要是一些過渡金屬氧化物半導(dǎo)體陶瓷。

3．臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）

該類電阻器的電阻值在某特定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而降低3～4個數(shù)量級，即具有很大負(fù)溫度系數(shù)。其主要材料是VO2并添加一些金屬氧化物。

3.熱敏電阻的分類熱敏電阻器的電阻——溫度特性（RT—T）

1234鉑絲40601201600100101102103104105106RT/Ω溫度T/oC熱敏電阻的電阻--溫度特性曲線1-NTC；2-CTR；

3-4PTC

ρT—T與RT—T特性曲線一致。4.熱敏電阻的特性熱敏電阻式溫度傳感器靈敏度高，響應(yīng)特性較好，但線性差，適應(yīng)溫度較低1．臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）1234鉑絲40601201600100101102103104105106RT/Ω溫度T/oC熱敏電阻的電阻--溫度特性曲線1-NTC；2-CTR；

3-4PTC臨界溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）是指在某一溫度附近電阻值發(fā)生突變，且于幾度的狹小溫區(qū)內(nèi)隨溫度的增加降低3～4個數(shù)量級的一類熱敏元件。右圖中的2曲線即為一典型的CTR熱敏電阻溫度特性曲線。阻值的突變點稱為臨界溫度點。1234鉑絲40601201600100101102103104105106RT/Ω溫度T/oC熱敏電阻的電阻--溫度特性曲線1-NTC；2-CTR；

3-4PTC（1）原因此類半導(dǎo)體陶瓷材料在臨界溫度點發(fā)生半導(dǎo)體向金屬的相變，引起半導(dǎo)體電阻值的極大變化。典型的CTR電阻材料為V2O3，其相變點可通過添加Ge、Ni、W、Mn等元素來調(diào)整。（2）應(yīng)掌握的概念①開關(guān)電阻Rc：標(biāo)稱電阻值×規(guī)定系數(shù)（如80％）1234鉑絲40601201600100101102103104105106RT/Ω溫度T/oC熱敏電阻的電阻--溫度特