热敏电阻工作原理 负温度系数热敏电阻工作原理

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NTC热敏电阻的原理是什么?

热敏电阻的负温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。7UR星座分析

它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。7UR星座分析

这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子数目少。7UR星座分析

所以其电阻值较高，随着温度的升高，载流子数目增加，所以热敏电阻阻值降低。7UR星座分析

热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~欧姆，温度系数-2%~-6.5%。7UR星座分析

热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流、测温、控温、温度补偿等方面。7UR星座分析

温度系数热敏电阻构成是指随温度上升电阻呈指数关系减小。7UR星座分析

具有负温度系数的热敏电阻现象和材料热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷。7UR星座分析

负温度系数热敏电阻温度它的测量范围一般为-10～+300℃，热敏电阻也可做到-200～+10℃，甚至可用于+300～+1200℃环境中作测温用。

为什么半导体材料的热敏电阻具有负温度系数

半导体热敏电阻的工作原理7UR星座分析

1 半导体热敏电阻的工作原理7UR星座分析

按温度特性热敏电阻可分为两类，随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。7UR星座分析

⑴ 正温度系数热敏电阻的工作原理7UR星座分析

此种热敏电阻以钛酸钡（BaTio3）为基本材料，再掺入适量的稀土元素，利用陶瓷工艺高温烧结尔成。纯钛酸钡是一种绝缘材料，但掺入适量的稀土元素如镧（La）和铌（Nb）等以后，变成了半导体材料，被称半导体化钛酸钡。它是一种多晶体材料，晶粒之间存在着晶粒界面，对于导电电子而言，晶粒间界面相当于一个位垒。当温度低时，由于半导体化钛酸钡内电场的作用，导电电子可以很容易越过位垒，所以电阻值较小；当温度升高到居里点温度（即临界温度，此元件的‘温度控制点’ 一般钛酸钡的居里点为120℃）时，内电场受到破坏，不能帮助导电电子越过位垒，所以表现为电阻值的急剧增加。因为这种元件具有未达居里点前电阻随温度变化非常缓慢，具有恒温、调温和自动控温的功能，只发热，不发红，无明火，不易燃烧，电压交、直流3～440V均可，使用寿命长，非常适用于电动机等电器装置的过热探测。7UR星座分析

⑵ 负温度系数热敏电阻的工作原理7UR星座分析

负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料，采用陶瓷工艺制造而成。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，完全类似于锗、硅晶体材料，体内的载流子（电子和空穴）数目少，电阻较高；温度升高，体内载流子数目增加，自然电阻值降低。负温度系数热敏电阻类型很多，使用区分低温（-60～300℃）、中温（300～600℃）、高温（>600℃）三种，有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、价格低等优点，广泛应用于需要定点测温的温度自动控制电路，如冰箱、空调、温室等的温控系统。7UR星座分析

热敏电阻与简单的放大电路结合，就可检测千分之一度的温度变化，所以和电子仪表组成测温计，能完成高精度的温度测量。普通用途热敏电阻工作温度为-55℃～+315℃，特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55℃，可达-273℃。7UR星座分析

2 热敏电阻的型号7UR星座分析

我国产热敏电阻是按部颁标准SJ1155-82来制定型号，由四部分组成。7UR星座分析

第一部分：主称，用字母‘M’表示 敏感元件。7UR星座分析

第二部分：类别，用字母‘Z’表示正温度系数热敏电阻器，或者用字母‘F’表示负温度系数热敏电阻器。7UR星座分析

第三部分：用途或特征，用一位数字（0-9）表示。一般数字‘1’表示普通用途，‘2’表示稳压用途（负温度系数热敏电阻器），‘3’表示微波测量用途（负温度系数热敏电阻器），‘4’表示旁热式（负温度系数热敏电阻器），‘5’表示测温用途，‘6’表示控温用途，‘7’表示消磁用途（正温度系数热敏电阻器），‘8’表示线性型（负温度系数热敏电阻器），‘9’表示恒温型（正温度系数热敏电阻器），‘0’表示特殊型（负温度系数热敏电阻器）7UR星座分析

第四部分：序号，也由数字表示，代表规格、性能。7UR星座分析

往往厂家出于区别本系列产品的特殊需要，在序号后加‘派生序号’，由字母、数字和‘-’号组合而成。7UR星座分析

例： M Z 1 17UR星座分析

序号7UR星座分析

普通用途7UR星座分析

正温度系数热敏电阻器7UR星座分析

敏感元件7UR星座分析

3 热敏电阻器的主要参数7UR星座分析

各种热敏电阻器的工作条件一定要在其出厂参数允许范围之内。热敏电阻的主要参数有十余项：标称电阻值、使用环境温度（最高工作温度）、测量功率、额定功率、标称电压（最大工作电压）、工作电流、温度系数、材料常数、时间常数等。其中标称电阻值是在25℃零功率时的电阻值，实际上总有一定误差，应在±10%之内。普通热敏电阻的工作温度范围较大，可根据需要从-55℃到+315℃选择，值得注意的是，不同型号热敏电阻的最高工作温度差异很大，如MF11片状负温度系数热敏电阻器为+125℃，而MF53-1仅为+70℃，学生实验时应注意（一般不要超过50℃）。

热敏电阻式温度表传感器的结构及工作原理如何?

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热敏电阻式冷却液温度传感器的主要元件为负温度系数的热敏电阻，即温度升高，电阻值下降；温度下降，电阻值上升。闭合点火开关，冷却液温度表电路接通。当水温较低时，热敏电阻阻值大，冷却液温度表电路电流较小，冷却液温度表加热线圈的温度低，双金属片的变形量较小，指针指示低温；当水温较高时，热敏电阻阻值小，冷却液温度表电路电流增大，冷却液温度表加热线圈温度高，双金属片的变形量较大，指针指示高温。7UR星座分析

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