傳感器及檢測技術（第四版）課件 10.熱敏電阻

Yourcontenttoplayhere,orthroughyourcopy,pasteinthisbox,andselectonlythetext.Yourcontenttoplayhere,orthroughyourcopy,pasteinthisbox,……………熱敏電阻傳感器技術與應用武漢職業(yè)技術學院

熊曉倩課程內容CONTENTS熱敏電阻的材料和種類02熱敏電阻的使用03概述01一、概述熱敏電阻

是一種傳感器電阻,其電阻值隨著溫度的變化而改變。優(yōu)點

具有電阻溫度系數大、靈敏度高、體積小、響應快、阻值在1～10MΩ之間可供自由選擇、測量電路簡單、成本低等優(yōu)點。缺點

互換性差、熱電特性為非線性，一般需要經過線性化處理，使輸出電壓與溫度基本上成線性關系，主要用于要求不太高的溫控系統(tǒng)中。日常應用

適用于家用電器、空調器、復印機、電子體溫計、表面溫度計和汽車等產品中。二、熱敏電阻的材料和種類

熱敏電阻由金屬氧化物半導體材料或碳化硅材料，經成型、燒結等工藝制成。熱敏電阻是利用半導體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的一種熱敏元件，其特點是電阻率隨溫度而顯著變化，其結構形式及符號如圖所示二、熱敏電阻的材料和種類

按熱敏電阻的阻值與溫度關系這一重要特性可分為PTC、NTC和CTR三類，其溫度特性如圖所示：PTC溫度特性圖NTC溫度特性圖CTR溫度特性圖二、熱敏電阻的材料和種類PTC熱敏電阻

正溫度系數熱敏電阻的電阻值隨溫度升高而增大，簡稱為PTC熱敏電阻。它的主要材料是摻雜的BaTiO3半導體陶瓷。當溫度超過某一數值時，其電阻值朝正的方向快速變化。PTC的原理電流通過元件后引起溫度升高，即發(fā)熱體的溫度上升，當超過居里點溫度后，電阻值增大，從而電流減小，于是電流的下降導致元件溫度降低，電阻值的減小又使電路電流增加，元件溫度升高，周而復始，因此具有使溫度保持在特定范圍的功能，又起到開關作用。二、熱敏電阻的材料和種類PTC的作用日常生活中的作用：1.能起到開關的作用，兼有敏感元件、加熱器和開關種功能，稱之為“熱敏開關”。2.可做成加熱源，作為加熱元件應用的有暖風器、電烙鐵、烘衣柜、空調等，還可對電器起到過熱保護作用。二、熱敏電阻的材料和種類NTC熱敏電阻

負溫度系數(NTC)熱敏電阻的電阻值隨溫度升高而減小，簡稱為NTC熱敏電阻，溫度越高，阻值越小，且有明顯的非線性。NTC的制作材料

大多數熱敏電阻均為負溫度系數，NTC熱敏電阻以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成。

這些金屬氧化物材料都具有半導體性質，因為在導電方式上完全類似鍺、硅等半導體材料。二、熱敏電阻的材料和種類NTC的制作材料

溫度低時，這些氧化物材料的載流子(電子和空穴)數目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數目增加，所以電阻值降低。

NTC熱敏電阻具有很高的負電阻溫度系數，特別適用于-100～+300℃之間測溫。二、熱敏電阻的材料和種類CTR熱敏電阻

臨界溫度系數熱敏電阻(CTR)具有負電阻突變特性，在某特定溫度范圍內隨溫度升高而降低3～4個數量級，即具有很大的負溫度系數，靈敏度極高。CTR的制作材料和主要用途

其構成材料是釩、鋇、鍶、磷等元素氧化物的混合燒結體，是半玻璃狀的半導體，也稱CTR，為玻璃態(tài)熱敏電阻，驟變溫度隨添加鍺、鎢、鉬等的氧化物而變。

CTR能夠應用于控溫報警等場合，主要用作溫度開關。三、熱敏電阻的使用

各種熱敏電阻的阻值在常溫下很大，不必采用三線制或四線制接法，給使用帶來方便。

熱敏電阻不僅體積小，而且靈敏度比鉑熱電阻元件高10倍左右，所以除用于家電產品外，還有各種用途，一般可作為電子線路元件用于儀表線路溫度補償和溫差電偶冷端溫度補償等。三、熱敏電阻的使用

PTC、CTR雖不能作為較大溫度范圍的溫度傳感器使用，但可用于檢測是否超過特定溫度(電阻急變的溫度)。

例如，PTC上流過電流就發(fā)熱，若超過急變溫度，電阻就變大，電流變小而不發(fā)熱，所以裝在恒溫器上能保持一定的內部溫度；裝在干燥器上能使其起到溫度開關的作用。三、熱敏電阻的使用

熱敏電阻除用于溫度傳感器外，還可用于因放熱狀態(tài)的變化而引起電阻變化的風速傳感品、微流速傳感器、真空傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器等。由于熱敏電阻的靈敏度高，阻值變化大，可直接用圖所示電路進行控制顯示。三、熱敏電阻的使用

該電路中Rt為PTC型熱敏電阻，VT1基極連接在R和Rt的分壓點處，當溫度升高時，Rt阻值變大，VT1基極電位升高，VT1導通，這時VT1集電極電位降低，連接在此處的VT2基極電位降低，VT2也隨之導通，LED點亮指示溫度發(fā)生變化（升高），繼電器J工作，驅動風扇轉動降溫。Yourcontenttoplayhere,orthroughyourcopy,pasteinthisbox,andselectonly