PTC熱敏電阻

　　PTC（是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象或材料，可專門用作恒定溫度傳感器．該材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3為主要成分的燒結(jié)體，其中摻入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物進(jìn)行原子價(jià)控制而使之半導(dǎo)化，常將這種半導(dǎo)體化的BaTiO3等材料簡稱為半導(dǎo)（體）瓷；同時(shí)還添加增大其正電阻溫度系數(shù)的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工藝成形、高溫?zé)Y(jié)而使鈦酸鉑等及其固溶體半導(dǎo)化，從而得到正特性的熱敏電阻材料．其溫度系數(shù)及居里點(diǎn)溫度隨組分及燒結(jié)條件（尤其是冷卻溫度）不同而變化

　　鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)起因于粒界（晶粒間界）．對(duì)于導(dǎo)電電子來說，晶粒間界面相當(dāng)于一個(gè)勢(shì)壘．當(dāng)溫度低時(shí)，由于鈦酸鋇內(nèi)電場(chǎng)的作用，導(dǎo)致電子極容易越過勢(shì)壘，則電阻值較?。?dāng)溫度升高到居里點(diǎn)溫度（即臨界溫度）附近時(shí)，內(nèi)電場(chǎng)受到破壞，它不能幫助導(dǎo)電電子越過勢(shì)壘．這相當(dāng)于勢(shì)壘升高，電阻值突然增大，產(chǎn)生PTC效應(yīng)．鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)的物理模型有海望表面勢(shì)壘模型、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢(shì)壘模型，它們分別從不同方面對(duì)PTC效應(yīng)作出了合理解釋．

　　實(shí)驗(yàn)表明，在工作溫度范圍內(nèi)，PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似用實(shí)驗(yàn)公式表示：

　　RT=RT0expBp（T-T0）

　　式中RT、RT0表示溫度為T、T0時(shí)電阻值，Bp為該種材料的材料常數(shù)．

　　PTC效應(yīng)起源于陶瓷的粒界和粒界間析出相的性質(zhì)，并隨雜質(zhì)種類、濃度、燒結(jié)條件等而產(chǎn)生顯著變化．近，進(jìn)入實(shí)用化的熱敏電阻中有利用硅片的硅溫度敏感元件，這是體型且精度高的PTC熱敏電阻，由n型硅構(gòu)成，高溫?zé)崦綦娮?，因其中的雜質(zhì)產(chǎn)生的電子散射隨溫度上升而增加，從而電阻增加

NTC熱敏電阻設(shè)計(jì)思路

NTC熱敏電阻的設(shè)計(jì)思路主要圍繞其工作原理和特性展開。NTC熱敏電阻是一種具有負(fù)溫度系數(shù)的電阻元件，其電阻值隨溫度的升高而降低。這一特性使得NTC熱敏電阻在溫度測(cè)量與控制領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。
在設(shè)計(jì)NTC熱敏電阻時(shí)，首先需要選擇合適的材料。常用的材料包括陶瓷和聚合物，它們具有穩(wěn)定的物理和化學(xué)性質(zhì)，片式熱敏電阻，以及良好的溫度響應(yīng)特性。此外，還需根據(jù)應(yīng)用需求確定電阻值的范圍和精度。
在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，NTC熱敏電阻通常采用薄膜或厚膜工藝制作，以保證其具有良好的熱響應(yīng)速度和穩(wěn)定性。同時(shí)，還需考慮電阻的封裝形式，以便在實(shí)際應(yīng)用中能夠方便地進(jìn)行安裝和連接。
在電路設(shè)計(jì)方面，NTC熱敏電阻通常需要與其他電路元件（如放大器、ADC等）配合使用，以實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量和轉(zhuǎn)換。因此，在設(shè)計(jì)過程中需要充分考慮電路的穩(wěn)定性和可靠性，以及與其他電路元件的兼容性。
，在NTC熱敏電阻的應(yīng)用中，還需注意其自熱效應(yīng)的影響。由于電流通過電阻時(shí)會(huì)產(chǎn)生熱量，因此在實(shí)際應(yīng)用中需要合理控制偏置電流的大小，負(fù)溫度熱敏電阻，以減小自熱效應(yīng)對(duì)溫度測(cè)量精度的影響。
綜上所述，NTC熱敏電阻的設(shè)計(jì)思路包括選擇合適的材料、確定電阻值的范圍和精度、優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)穩(wěn)定的電路以及控制自熱效應(yīng)等方面。通過合理的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，可以實(shí)現(xiàn)NTC熱敏電阻在溫度測(cè)量與控制領(lǐng)域的應(yīng)用。

熱敏電阻是一種半導(dǎo)體，電阻值高于導(dǎo)電材料電阻值，但低于絕緣材料電阻值。熱敏電阻的電阻值與溫度之間的關(guān)系主要取決于其材料成分。制造商通常會(huì)以高精度確定這一屬性，因?yàn)檫@對(duì)熱敏電阻購買者而言是有意義的主要特征。

RTD的電阻幾乎以線性方式發(fā)生變化，熱敏電阻，與之相反，NTC熱敏電阻的電阻呈明顯的非線性變化，實(shí)際上其電阻會(huì)隨著溫度的上升而降低。熱敏電阻一直是常用的溫度測(cè)量工具，主要原因如下：

電阻隨每度溫度改變呈大幅變化，可提供更高的分辨率

可重復(fù)性和穩(wěn)定性高

的可互換性

外形小巧，可快速響應(yīng)溫度變化

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