想要选好热敏电阻，先弄明白这些！激光测距

很多人都知道热敏电阻是一类敏感的元件，它可以根据不同的工作的温度来呈现出不同的电阻的情况。

热敏电阻在温度测量方面通常作为温度传感器，大多数热敏电阻体是由金属氧化物t艮合物做成的。如氧化镍、氧化锰、氧化钴、氧化铁这些金属氧化物都是热敏电阻的原材料。热敏电阻的特性在于它一旦发热，电阻就会发生变化，有的热敏电阻发热电阻变小，有的热敏电阻发热电阻变大，各有各的用途。

热敏电阻将长期处于不动作状态；当环境温度和电流处于c区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能动作也可能不动作。热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短;热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。如今，热敏电阻在生活中应用很多，广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域，发展前景极其广阔。下面我们一起来了解热敏电阻的作用、主要特点、技术参数及运用等。

热敏电阻的作用

热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻。随着温度慢慢升高时，热敏电阻的阻值会逐渐变大，温度慢慢降低时，阻值随之变小；故此，利用热敏电阻对温度的敏感特性，在电路中可以用来作为测量温度的传感器件。

一、PTC热敏电阻

1、PTC是指在某一温电脑租赁度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料，可专门用作恒定温度传感器。该材料是以BaTIO3或SrTIO3或PbTIO3为主要成分的烧结体，其中掺入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物进行原子价控制而使之半导化，常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导（体）瓷；同时还添加增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工艺成形、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化，从而得到正特性的热敏电阻材料．其温度系数及居里点温度随组分及烧结条件（尤其是冷却温度）不同而变化。

2、钛酸钡晶体属于钙钛矿型结构，它是一种铁电材料，纯钛酸钡是一种绝缘材料。在钛酸钡材料中加入微量稀土元素，进行适当热处理后，在居里温度附近，电阻率陡增几个数量级，产生PTC效应，此效应与BaTiO3晶体的铁电性及其在居里温度附近材料的相变有关。钛酸钡半导瓷是一种多晶材料，晶粒之间存在着晶粒间界面。该半导瓷当达到某一特定温度或电压，晶体粒界就发生变化，从而电阻急剧变化。

3、钛酸钡半导瓷的PTC效应起因于粒界（晶粒间界）。对于导电电子来说，晶粒间界面相当于一个势垒。温度低时，由于钛酸钡内电场的作用，导致电子极容易越过势垒，则电阻值较小。当温度升高到居里点温度（即临界温度）附近时，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。

4、PTC热敏电阻于圣诞灯1950年出现，随后1954年出现了以钛酸钡为主要材料的PTC热敏电阻。PTC热敏电阻在工业上可用作温度的测量与控制，也用于汽车某部位的温度检测与调节，还大量用于民用设备，如控制瞬间开水器的水温、空调器与冷库的温度，利用本身加热作气体分析和风速机等方面。

5、PTC热敏电阻除用作加热元件外，同时还能起到“开关”的作用，兼有敏感元件、加热器和开关三种功能，称之为“热敏开关”。电流通过元件后引起温度升高，即发热体的温度上升，当超过居里点温度后，电阻增加，从而限制电流增加，于是电流的下降导致元件温度降低，电阻值的减小又使电路电流增加，元件温度升高，周而复始，因此具有使温度保持在特定范围的功能，又起到开关作用。利用这种阻温特性做成加热源，作为加热元件应用的有暖风器、电烙铁、烘衣柜、空调等，还可对电器起到过热保护作用．

二、NTC热敏电阻

1、NTC是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数（NTC）的热敏电阻。它的其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化。现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料。

2、NTC热敏电阻器的发展经历了漫长的阶段。1834年，科学家首次发现了硫化银有负温度系数的特性。1930年，科学家发现氧化亚铜-氧化铜也具有负温度系数的性能，并将之成功地运用在航空仪器的温度补偿电路中。随后，由于晶体管技术的不断发展，热敏电阻器的研究取得重大进展。1960年研制出了NTC热敏电阻器，广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。

3、它的测量范围一般为-10～+300℃，也可做到-200～+10℃。

4、热敏电阻器温度计的精度可以达到0.1℃，感温时间可少至10s以下。它不仅适用于粮仓测温仪，同时也可应用于食品储存、医药卫生、科学种田、海洋、深井、高空、冰川等方面的温度测量。

热敏电阻的主要特点

1、灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；

2、工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃；

3、体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；

4、使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；

5、易加工成复杂的形状，可大批量生产；

6、稳定性好、过载能力强。

热敏电阻的技术参数

1、标称阻值Rc:一般指环境温度为25℃时热敏电阻器的实际电阻值。

2、实际阻值RT:在一定的温度条件下所测得的电阻值。

3、材料常数:它是一个描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热灵敏度指标，B值越大，表示热敏电阻器的灵敏度越高。应注意的是，电视插座在实际工作时，B值并非一个常数，而是随温度的升高略有增加。

4、电阻温度系数αT:它表示温度变化1℃时的阻值变化率，单位为%/℃。

5、时间常数τ:热敏电阻器是有热惯性的，时间常数，就是一个描述热敏电阻器热惯性的参数。它的定义为，在无功耗的状态下，当环境温度由一个特定温度向另一个特定温度突然改变时，热敏电阻体的温度变化了两个特定温度之差的63.2%所需的时间。蛏子养殖τ越小，表明热敏电阻器的热惯性越小。

6、额定功率PM:在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续负载所允许的耗散功率。在实际使用时不得超过额定功率。若热敏电阻器工作的环境温度超过25℃，则必须相应降低其负载。

7、额定工作电流IM:热敏电阻器在工作状态下规定的名义电流值。

8、测量功率Pc:在规定的环境温度下，热敏电阻体受测试电流加热而引起的阻值变化不超过0.1%时所消耗的电功率。

9、最大电压:对于NTC热敏电阻器，是指在规定的环境温度下，不使热敏电阻器引起热失控所允许连续施加的最大直流电压;对于PTC热敏电阻器，是指在规定的环境温度和静止空气中，允许连续施加到热敏电阻器上并保证热敏电阻器正常工作在PTC特性部分的最大直流电压。

10、最高工作温度Tmax:在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续工作所允许的最高温度。

11、开关温度tb:PTC热敏电阻器的电阻值开始发生跃增时的温度。

12、耗散系数H:温度增加1℃时，热敏电阻器所耗散的功率，单位为mW/℃。

热敏电阻的运用

1、测温：

热敏电阻传感器一般结构较简单，价格较低廉。没有外面保护层的热敏电阻只能应用在干燥的地方；密封的热敏电阻不怕湿气的侵蚀、可以使用在较恶劣的环境下。我们将要设计的电子时钟里的测温元件就要是用热敏电阻。用热敏电阻测温，测量电路一般采用桥式线路，我们设计这个电子时钟上带的测温主要是检测环境温度作个指示作用，不要求精度。所以我们采用简单的电阻分压电路的方式来测量，电路如下图：

2、温度补偿：

热敏电阻传感器可在一定的温度范围内对某些元器件湿度进行补偿，在一些特定的高要求电路中，某个元件会因通电时间延长够发热，从而电阻值增大，这样，可以在该元件回路中加入负温度系数的热敏电阻（NTC）来抵消增大的电阻值。从而抵消因温度变化所产生的误差。在晶体管电路、对数放大器中，也常用热敏电阻组成补偿电路。补偿由于温度引起的漂移误差。

3、过热保护：

对小电流场合，可把热敏电阻传感器直接串入负载中，防止过热损坏以保护器件，对大电流场合，可用于对继电器、晶体管电路等的保护。不论哪种情况，热敏电阻都与被保护器件紧密结合在一起，从而使两者之间充分进行热交换，一旦过热，热敏电阻则起保护作用。

4、热敏电阻还可以做恒温、液面检测等。在热水器，汽车油温，冷却水等电路中都长用到此元件。

热敏电阻的应用

1、用于温度测量：

热敏电阻主要用于点温度、小温差温度度测量，它非常适用于家用电器，例如用热敏电电阻作为测量元件制成的半导体点温计计、电子体温计等。由于热敏电阻本身的阻值很大；故其连接导线的电阻和接触电阻可忽略不计，因而热敏电阻，因而热敏电阻可进行远距离的

温度测量与控制。

2、用于温度补偿：

热敏电阻可在一定的温度范围内对某些元件进行温度补偿。如在动圈式表头中的动圈回路中串入负温度系数的热敏电阻组成电阻网络后，便可降低由于温度变化雨产生的误差。此外，在晶体管电路、对数放大器中也常用热敏电阻作补偿电路，、以补偿由于温度而引起的信号漂移。

3、用于热控制：

把开关型热敏电阻埋置在被测物中，并与继电器串联，给电路加上恒定电压后，当周围介质温度升到一定数值时，电路中的电流可由十分之几毫安突变为几十毫安，因此使继电器动作，从而实现温度控制或过热保护。