热敏电阻-分类，如何工作，应用和优点

热敏电阻器是一种特殊类型的电阻器，其电阻取决于温度。这篇文章将详细讨论什么是热敏电阻，它的不同类型，它是如何工作的，各种应用，优缺点。

什么是热敏电阻

热敏电阻是一种双端固态电气元件，其电阻取决于温度。188bet登入官网”小卡艾尔Resistors简称为热敏电阻。它由金属氧化物半导体制成，构造成珠状、圆盘状或圆柱形，然后用环氧树脂或玻璃等材料封装。

图1 -热敏电阻介绍

热敏电阻是由迈克尔·法拉第发现的，在他的实验中，他注意到硫化银的电阻随着温度的升高而降低。通过这项研究，塞缪尔·鲁本在20世纪30年代发明了第一个商用热敏电阻。它也被称为电阻温度计，因此它们被广泛用作温度传感器。

图2 -热敏电阻符号(a)国际标准(b)美国标准

热敏电阻的类型

有两种热敏电阻即:

• NTC(负温度系数)热敏电阻
• PTC(正温度系数)热敏电阻

NTC(负温度系数)热敏电阻

这种类型的热敏电阻被定义为热敏电阻。当核心温度在一定温度范围内升高时，其电阻以精确和可预测的方式降低。

这些器件被用作电阻式温度传感器。它们有很大的温度敏感系数。NTC可在-50°C至200°C的温度变化范围内使用。

图3 - NTC曲线与RTD曲线

图3所示的特征NTC曲线表明，与电阻温度探测器(RTD)相比，NTC热敏电阻具有明显陡峭的电阻-温度斜率。

NTC热敏电阻根据使用的材料分为两种类型。它们是:

• 珠状热敏电阻
• 盘式和芯片式热敏电阻

珠状热敏电阻

• 由铂合金引线烧结成陶瓷体。
• 与其他传感器相比，它们反应迅速，工作温度更高。
• 它们非常脆弱。
• 它们通常密封在玻璃中，以便在组装时免受损坏，并提高其测量稳定性。

盘式和芯片式热敏电阻

• 比珠热敏电阻大。
• 它们都有金属表面。
• 它们的反应时间比珠子热敏电阻慢。
• 它们的尺寸使它们在温度升高1°C时具有更大的功率。
• 事实上，他们可以处理更高的电流比珠热敏电阻更好。
• 它们的直径从0.25毫米到25毫米不等。

图4 -热敏电阻的物理视图

PTC(正温度系数)热敏电阻

PTC热敏电阻被定义为热敏电阻。它的电阻随着温度的升高而大大增加。它们通常由多晶陶瓷材料制成。

PTC在原始状态下非常耐电，因此添加了掺杂剂使其半导电。它们的转变温度在60°C到120°C之间。

PTC热敏电阻根据其制成的材料和结构分为不同的组。它们是:

• 硅敏PTC热敏电阻
• 开关型PTC热敏电阻

图5 -热敏电阻的分类

硅敏PTC热敏电阻

• 这些热敏电阻使用掺杂硅的半导电性。
• 掺杂硅是通过向硅中添加杂质使其从绝缘体变为导体而制成的。
• 它们是由极薄的硅片制成，然后形状不同。
• 它们被用作温度传感器。

开关型PTC热敏电阻

• 这些是由多晶材料制成的。
• 然后，这些材料被研磨、混合和成型;然后进行烧结。
• 制造过程必须清洁，因为材料一致性中的杂质会导致其热学和电学性质的巨大变化。188bet登入官网

热敏电阻是如何工作的

让我们了解使用热敏电阻的温度控制系统的工作原理。系统包括:

• 温度检测单元
• 温度控制单元
• GUI单位

温度检测单元

热敏电阻和分压器电路用于检测系统的当前温度。热敏电阻在不同的温度下产生不同的电阻，从而在分压器电路中产生不同的压降。ADC将这些模拟信号转换为数字样本。

温度控制单元

本单元包括单片机，DAC，差分/功率放大器。的单片机连续接收数字样品ADC决定了系统的温度。它将实际温度与系统平稳运行所需的温度进行比较。

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图6 -温度控制单元框图

的8位输出单片机，然后转换回模拟信号DAC．然后，该信号被馈送到差分放大器/功率放大器以增加或降低系统的温度。

GUI单位

GUI(图形用户界面)单元是为最终用户与系统通信而设计的。用户可以读取系统的不同设置，并可以进行所需的更改。

热敏电阻的应用

下面是热敏电阻的一些应用:

• 数字体温计使用热敏电阻来记录体温，并显示在体温计的小屏幕上。
• 它们被广泛应用于汽车，以确定和记录发动机中发现的油和冷却液的温度，这有助于我们意识到汽车过热。
• 任何一种可充电电池都有一个内置的热敏电阻。它可以调节温度，帮助电池不被烧毁。
• 它们也被用于计算机电子产品，如CPU，硬盘驱动器，液晶显示器等金博宝博彩。
• 广泛应用于冰箱、洗衣机、电饭煲、微波炉等家用电器产品。金博宝博彩

热敏电阻的优点

热敏电阻的优点包括:

• 它们很小，占用的空间也很小。
• 产量高，制造成本低，因此使用成本低。
• NTC热敏电阻具有优异的灵敏度。它们是由最纯净的材料制成的，这有助于这种灵敏度。
• 它们在很小的温度范围内反应迅速而有效。

热敏电阻的缺点

下面是热敏电阻的缺点:

• 电阻温度特性是非线性的。
• 一些热敏电阻不能采取大的巨大变化的温度，某些电机或发动机需要。
• 它们需要更好的屏蔽电线，使它们与地面更紧密地连接。
• 它们需要激励电流，或者更常见的称为电压源。

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