熱敏電阻簡介

熱敏電阻是一種特殊材料制成的電阻，其電阻值會隨溫度的變化而變化。根據(jù)阻值變化系數(shù)的不同，熱敏電阻分為兩類，一類叫做正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC），其電阻值隨溫度的升高而升高；另一類叫做負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC），其電阻值隨溫度的升高而降低。

負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）

正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）

熱敏電阻工作原理正溫度系數(shù)熱敏電阻（PTC）

PTC一般是以鈦酸鋇為主要材料的，在鈦酸鋇中添加少量稀土元素，通過高溫?zé)Y(jié)而成。鈦酸鋇是一種多晶體材料，其內(nèi)部晶體與晶體之間存在晶體粒子界面，當(dāng)溫度較低時，由于內(nèi)電場的作用，導(dǎo)電電子是很容易越過粒子界面的，這個時候，其電阻值會比較小。當(dāng)溫度升高時，內(nèi)電場會受到破壞，導(dǎo)電電子很難越過粒子界面，此時的電阻值就會上升。

負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（NTC）

NTC一般是以氧化鈷、氧化鎳等金屬氧化物材料制成的。這類金屬氧化物內(nèi)部的電子和空穴較少，其電阻值就會較高，當(dāng)溫度升高時，其內(nèi)部電子和空穴的數(shù)量會隨之增加，電阻值就會降低。

熱敏電阻的優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)

靈敏度高，熱敏電阻的溫度系數(shù)要比金屬大10-100倍以上，能夠檢測出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℃(目前最高可達(dá)到2000℃)，低溫器件適用于-273℃~-55℃；體積小，能夠測量其他溫度計(jì)無法測量空間的溫度。

缺點(diǎn)

熱敏電阻的缺點(diǎn)主要是阻值與溫度的關(guān)系非線性嚴(yán)重；而且元件的一致性差，互換性差；一旦出現(xiàn)損壞是難以找到可互換的產(chǎn)品。不僅如此，熱敏電阻的元件易老化，穩(wěn)定性也是比較差的；而且除特殊高溫?zé)崦綦娮柰猓^大多數(shù)熱敏電阻僅適合0~150℃范圍。

熱敏電阻的應(yīng)用

熱敏電阻最主要的應(yīng)用是作為溫度檢測元件的，溫度檢測通常采用的是負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻，也就是NTC。像是常用的家用電器，比如電飯鍋、電磁爐等，都會用到熱敏電阻。

超溫報(bào)警器電路

上圖是一個由熱敏電阻作為溫度檢測元件構(gòu)成的超溫報(bào)警器電路。

其工作原理為：當(dāng)環(huán)境或者被檢測的溫度較低時，熱敏電阻RT的阻值較高，此時邏輯門IC-1的輸入端為高電平，經(jīng)過IC-1反相后為低電平，此時三極管VT1的基極為低電平，VT1截止，繼電器不動作；經(jīng)IC-2反相后輸出為高電平，LED不發(fā)光；IC-3輸入端為低電平，由IC-3及IC-4組成的振蕩電路不工作，揚(yáng)聲器無聲音輸出。

當(dāng)溫度上升時，RT的阻值減小，當(dāng)溫度上升到一定值時，IC-1的輸入端變?yōu)榈碗娖剑?jīng)反相后輸出高電平，此時三極管VT1的基極為高電平，三極管導(dǎo)通，繼電器線圈得電動作，控制后面的負(fù)載工作；經(jīng)IC2反相后輸出低電平，LED發(fā)光；IC-3輸入端為高電平，振蕩器工作，揚(yáng)聲器發(fā)出聲音報(bào)警。

熱敏電阻除了作為溫度檢測元件以外，還有以下幾種應(yīng)用。

NTC在開關(guān)電源中的應(yīng)用

開關(guān)電源是AC-DC-AC-DC的工作過程，交流電經(jīng)過整流后，會通過電容濾波，在通電的瞬間，由于要向電容充電，瞬間的電流會比正常工作時大很多，這就會對前面的整流部分，保險管已經(jīng)電網(wǎng)造成一定的沖擊。通常會在開關(guān)電源的輸入端串聯(lián)NTC，由于NTC在常溫下阻值高，在通電的瞬間會起到一定的限流作用，電流流過會使NTC發(fā)熱，隨著溫度的升高，其電阻值會減小，此時就會相當(dāng)于一根導(dǎo)線，保證電源的正常運(yùn)行。

PTC消磁電阻

老式的顯像管（CRT）電視是通過電磁場改變電子束的運(yùn)動方向來顯示圖像的。受環(huán)境磁場或地磁的影響，會使電子束發(fā)生偏離，從而影響顯示的圖像以及色彩。在電視開機(jī)的時候，需要對顯像管進(jìn)行消磁處理。消磁線圈是包圍在顯像管周圍的，通入工頻交流電就可以達(dá)到消磁目的，而消磁的過程只需在上電的瞬間。

在消磁電路中接入PTC，就可以達(dá)到消磁后自動斷電的目的。常溫下由于PTC阻值較小，此時交流電會通過消磁電阻向消磁線圈供電，有電流流過會使消磁電阻溫度升高，隨著溫度的升高，其電阻值會上升，就會使整個消磁電路的電流減小，使消磁線圈停止工作。

PTC加熱板

傳統(tǒng)的電加熱一般采用的是鎢絲作為發(fā)熱材料，而其壽命較短，抗震能力弱。很多的家用電器，如暖風(fēng)機(jī)、空調(diào)的電輔助加熱都采用了PTC作為加熱材料。PTC的使用壽命比鎢絲要長很多，而且隨著加熱溫度的上升，PTC的電阻值也會隨之上升，其工作電流就會慢慢減小，當(dāng)溫度下降后，電阻值下降，電流上升，能夠起到一定的自動恒溫目的。