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热敏电阻的原理及特性

2018-1-15 17:02:25 4839 热敏电阻

0 一、工作原理半导体材料的电阻率受温度影响时变化很大，热敏电阻即利用这种性质制成的温度敏感器件。在半导体中，栽流子（电子）的数目仅为原子数目的几千到几万分之一，相邻自由电子间的距离是原子距离的几十到几百倍，和气体分子相似，半导体中自由电子的运动是因热运动而产生的，因此其电阻率受温度影响明显。热敏电阻按其温度特性可分为负温度系数热敏电阻（简称NTC）和正温度系数热敏电阻（PTC）。根据使用条件，可分为直热式、旁热式和延迟式三种。直热式热敏电阻是利用自身通过电流取得热量而改变阻值的。旁热式热敏电阻则尽量减低自加热所引起的电阻变化，而用外加热器来改变阻值。延迟式热敏电阻利用自加热来改变阻值，进而使得电流随着时间而变化。按照工作温度范围的不同，又可分为常温热敏电阻（-55~315℃）、低温热敏电阻（低于-55℃）和高温热敏电阻（高于315℃）。二、主要特性 1、温度特性下图所示为热敏电阻的电路符号和几种热敏电阻的电阻-温度特性曲线。其中曲线①和曲线②是负温度系数热敏电阻的特性曲线，其阻值随温度的升高而减小。曲线①的阻值和温度之间近似呈指数关系。曲线②的特点是存在一个临界温度，超过临界温度后，阻值急剧下降。曲线③、曲线④均为正温度系数热敏电阻的特性曲线，其阻值在一定温度范围内随温度升高而上升。为便于比较，图中还画出了铂丝的电阻-温度特性曲线。热敏电阻的符号与温度特性 2、伏安持性即在稳态情况下，通过热敏电阻的电流I与其两端电压U的关系。下图所示为热敏电阻的伏安特性曲线形状。其中图a是负温度系数热敏电阻的伏安特性。可见在电流很小时，热敏电阻遵循欧姆定律。当电流增大到一定值时，电压达到最大值Um。如电流继续增大，由于热敏电阻本身温度升高，开始出现负阻特性，虽电流增大，但电阻值却减小，端电压下降。热敏电阻的伏安特性：a、负温度系数；b、正温度系数图b为正温度系数热敏电阻的伏安特性。与负温度系数热敏电阻类似,曲线的起始段oa为直线，其斜率与热敏电阻在此环境温度下的阻值相等a这是由于热敏电阻电流很小时，耗散功率引起的温升可以忽略不计的缘故。当热敏电阻的耗散功率继续增加时，阻体温度超过环境温度，引起阻值增大，曲线开始弯曲。当电压增至时，电流达到最大值如电压继续增加，由温升引起的阻值的增加将超过电压增加的速度，电流反而减小，曲线斜率开始变负。因此，实际使用时，应尽量减小流经热敏电阻的电流，以减少其自身发热的影响。同时，不能把负温度系数的热敏电阻并联使用，因为微小的不平衡将导致平衡状态的迅速恶化，从而使器件过载损坏，购线网：gooxian.com 0
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