热敏电阻的作用与应用场景分析

2023-06-25 理论教育版权反馈

【摘要】：环境温度升高时NTC热敏电阻的阻值减小，而环境温度降低时阻值增加。图4-10所示为NTC和PTC热敏电阻的阻值-温度曲线。当需要电阻在一个较宽的温度范围内连续变化时，可以选择NTC热敏电阻。NTC热敏电阻具有较高的性价比，因此被广泛应用于如温度测量和控制、温度补偿、抑制电涌和流体流量测量中。PTC热敏电阻有以下几种应用：温度检测。与RTD类似，不同形状的热敏电阻可以应用于不同场合。

热敏电阻是一种当温度改变时它的阻值会出现较大改变的电阻器件。热敏电阻的符号和RTD一样，类似一个可变电阻，并且通常被标为Rt。热敏电阻可以分为负温度系数（NTC）电阻和正温度系数（PTC）电阻。环境温度升高时NTC热敏电阻的阻值减小，而环境温度降低时阻值增加。PTC热敏电阻则是环境温度升高，其阻值升高，环境温度降低，其阻值降低。图4-10所示为NTC和PTC热敏电阻的阻值-温度曲线。每种热敏电阻都有明确的特征和优越性，使其在不同的场合发挥作用。

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图4-10　热敏电阻的阻值-温度曲线

NTC热敏电阻由过渡金属（如锰、钴、铜和镍）的氧化物制成，是随温度变化的半导体电阻。正常工作的温度范围是-200℃～+1000℃。NTC有珠状型、圆盘型、芯片型和探针型几种。当需要电阻在一个较宽的温度范围内连续变化时，可以选择NTC热敏电阻。它们具有机械、热和电稳定性，灵敏度高。NTC热敏电阻具有较高的性价比，因此被广泛应用于如温度测量和控制、温度补偿、抑制电涌和流体流量测量中。

PTC热敏电阻也是一种阻值随温度变化的电阻，它通常由钛酸钡制成，适合使用在某个特殊的温度或电流下要求电阻产生剧烈变化或需要线性输出的场合。PTC热敏电阻有以下几种应用：

（1）温度检测。适合开关温度在60℃～180℃范围内的应用，如电动机和变压器中的线圈保护。

（2）固态熔丝。用来提供过载电流保护，可以承受最大600V的持续电压，允许通过电流从几mA～几A，如保护大量电气设备的电源。

（3）液体检测。用来防止液体过热。

在市面上还能见到一种复合特性热敏电阻，它包含了NTC和PTC热敏电阻，并拥有与普通的NTC类似的电阻-温度特性，唯一不同的是它还拥有一定阻值的固定电阻。最初它设计出来是作为汽车冷却剂温度计，此时复合特性热敏电阻的阻值基本维持不变，只在一个很小的范围内变动。这使电动机在正常运行时读到的是一个稳定在中央刻度的值。但由于该电阻对于冷、热温度仍然有很高的敏感性，因此在运行不正常的情况下，系统可以对乘车者发出警报。

热敏电阻根据封装材质的不同可以分为以下两种：

（1）玻璃封装。电阻形状通常制成珠状型、探针型和棒型。

（2）金属封装。电阻形状通常做成芯片型（晶片型）、圆盘型和垫圈型。

与RTD类似，不同形状的热敏电阻可以应用于不同场合。垫圈型的热敏电阻通常固定在某个物体上来检测温度变化，它适合用于大功率的应用中。棒型热敏电阻由于电阻比较大，功率消耗适中，因此适合在电子设备中监测温度变化。

热敏电阻的作用与应用场景分析

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