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熱敏電阻是敏感元件的一類,也叫半導體電阻器。它可由單晶、多晶以及玻璃、塑料等半導體材料制成。這種電阻器具有一系列特殊的電性能,最基本的特性是其阻值隨溫度的變化有極為顯著的變化,以及伏安曲線呈非線性。
熱敏電阻分類:
熱敏電阻種類繁多,按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)和負溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感,不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時電阻值越大,負溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時電阻值越低,它們同屬于半導體器件。熱敏電阻消耗的能量對溫度的影響用耗散常數(shù)來表示,它指將熱敏電阻溫度提高比環(huán)境溫度高1℃所需要的毫瓦數(shù)。
熱敏電阻廠當溫度低時,由于半導體化鈦酸鋇內(nèi)電場的作用,導電電子可以很容易越過位壘,所以電阻值較小;當溫度升高到居里點溫度(即臨界溫度,此元件的“溫度控制點”一般為鈦酸鋇的居里點,為120℃)時,內(nèi)電場受到破壞,不能幫助導電電子越過位全,所以表現(xiàn)為電阻值的急劇增加。一種材料具有PTC效應僅指此材料的電阻會隨溫度的升高而增加,如大多數(shù)金屬材料都具有PTC效應。在這些材料中,PTC效應表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線性增加,這就是通常所說的線性PTC效應。3D打印機由于高溫的要求要達到300℃,所以要用到玻璃封裝的熱敏電阻,耐高溫的性能較好。
因為這種元件具有未達居里點前電阻隨溫度變化非常緩慢,具有恒溫、調(diào)溫和自動控溫的功能,只發(fā)熱,不發(fā)紅,無明火,不燃燒,可應用于交、直流電壓(3~440V)場合,使用壽命長,非常適用于電動機等電器裝置的過熱檢測。
熱敏電阻的優(yōu)點有:
1、體積小,能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度;
2、使用方便,電阻值可在0.1~100kΩ間任意選擇;
3、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℃(目前可達到2000℃)低溫器件適用于-273℃~55℃;
要選用多大尺寸的NTC熱敏電阻器由濾波電容的大小決定。NTC熱敏電阻器的尺寸確定,對允許接入的濾波電容的大小是有嚴格要求的,這個值也與額定電壓有關。在電源應用中,開機浪涌是電容充電產(chǎn)生的,所以通常用給定電壓值下的允許接入的電容量來評估NTC熱敏電阻承受浪涌電流的能力。雖然這里的熱敏電阻數(shù)據(jù)以10℃為增量,但有些熱敏電阻可以以5℃甚至1℃為增量。