傳感器及檢測(cè)技術(shù)（第四版）課件 10.熱敏電阻

Yourcontenttoplayhere,orthroughyourcopy,pasteinthisbox,andselectonlythetext.Yourcontenttoplayhere,orthroughyourcopy,pasteinthisbox,……………熱敏電阻傳感器技術(shù)與應(yīng)用武漢職業(yè)技術(shù)學(xué)院

熊曉倩課程內(nèi)容CONTENTS熱敏電阻的材料和種類02熱敏電阻的使用03概述01一、概述熱敏電阻

是一種傳感器電阻,其電阻值隨著溫度的變化而改變。優(yōu)點(diǎn)

具有電阻溫度系數(shù)大、靈敏度高、體積小、響應(yīng)快、阻值在1～10MΩ之間可供自由選擇、測(cè)量電路簡(jiǎn)單、成本低等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)

互換性差、熱電特性為非線性，一般需要經(jīng)過線性化處理，使輸出電壓與溫度基本上成線性關(guān)系，主要用于要求不太高的溫控系統(tǒng)中。日常應(yīng)用

適用于家用電器、空調(diào)器、復(fù)印機(jī)、電子體溫計(jì)、表面溫度計(jì)和汽車等產(chǎn)品中。二、熱敏電阻的材料和種類

熱敏電阻由金屬氧化物半導(dǎo)體材料或碳化硅材料，經(jīng)成型、燒結(jié)等工藝制成。熱敏電阻是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的一種熱敏元件，其特點(diǎn)是電阻率隨溫度而顯著變化，其結(jié)構(gòu)形式及符號(hào)如圖所示二、熱敏電阻的材料和種類

按熱敏電阻的阻值與溫度關(guān)系這一重要特性可分為PTC、NTC和CTR三類，其溫度特性如圖所示：PTC溫度特性圖NTC溫度特性圖CTR溫度特性圖二、熱敏電阻的材料和種類PTC熱敏電阻

正溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻值隨溫度升高而增大，簡(jiǎn)稱為PTC熱敏電阻。它的主要材料是摻雜的BaTiO3半導(dǎo)體陶瓷。當(dāng)溫度超過某一數(shù)值時(shí)，其電阻值朝正的方向快速變化。PTC的原理電流通過元件后引起溫度升高，即發(fā)熱體的溫度上升，當(dāng)超過居里點(diǎn)溫度后，電阻值增大，從而電流減小，于是電流的下降導(dǎo)致元件溫度降低，電阻值的減小又使電路電流增加，元件溫度升高，周而復(fù)始，因此具有使溫度保持在特定范圍的功能，又起到開關(guān)作用。二、熱敏電阻的材料和種類PTC的作用日常生活中的作用：1.能起到開關(guān)的作用，兼有敏感元件、加熱器和開關(guān)種功能，稱之為“熱敏開關(guān)”。2.可做成加熱源，作為加熱元件應(yīng)用的有暖風(fēng)器、電烙鐵、烘衣柜、空調(diào)等，還可對(duì)電器起到過熱保護(hù)作用。二、熱敏電阻的材料和種類NTC熱敏電阻

負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻的電阻值隨溫度升高而減小，簡(jiǎn)稱為NTC熱敏電阻，溫度越高，阻值越小，且有明顯的非線性。NTC的制作材料

大多數(shù)熱敏電阻均為負(fù)溫度系數(shù)，NTC熱敏電阻以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成。

這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因?yàn)樵趯?dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料。二、熱敏電阻的材料和種類NTC的制作材料

溫度低時(shí)，這些氧化物材料的載流子(電子和空穴)數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低。

NTC熱敏電阻具有很高的負(fù)電阻溫度系數(shù)，特別適用于-100～+300℃之間測(cè)溫。二、熱敏電阻的材料和種類CTR熱敏電阻

臨界溫度系數(shù)熱敏電阻(CTR)具有負(fù)電阻突變特性，在某特定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而降低3～4個(gè)數(shù)量級(jí)，即具有很大的負(fù)溫度系數(shù)，靈敏度極高。CTR的制作材料和主要用途

其構(gòu)成材料是釩、鋇、鍶、磷等元素氧化物的混合燒結(jié)體，是半玻璃狀的半導(dǎo)體，也稱CTR，為玻璃態(tài)熱敏電阻，驟變溫度隨添加鍺、鎢、鉬等的氧化物而變。

CTR能夠應(yīng)用于控溫報(bào)警等場(chǎng)合，主要用作溫度開關(guān)。三、熱敏電阻的使用

各種熱敏電阻的阻值在常溫下很大，不必采用三線制或四線制接法，給使用帶來方便。

熱敏電阻不僅體積小，而且靈敏度比鉑熱電阻元件高10倍左右，所以除用于家電產(chǎn)品外，還有各種用途，一般可作為電子線路元件用于儀表線路溫度補(bǔ)償和溫差電偶冷端溫度補(bǔ)償?shù)?。三、熱敏電阻的使?/p>

PTC、CTR雖不能作為較大溫度范圍的溫度傳感器使用，但可用于檢測(cè)是否超過特定溫度(電阻急變的溫度)。

例如，PTC上流過電流就發(fā)熱，若超過急變溫度，電阻就變大，電流變小而不發(fā)熱，所以裝在恒溫器上能保持一定的內(nèi)部溫度；裝在干燥器上能使其起到溫度開關(guān)的作用。三、熱敏電阻的使用

熱敏電阻除用于溫度傳感器外，還可用于因放熱狀態(tài)的變化而引起電阻變化的風(fēng)速傳感品、微流速傳感器、真空傳感器、氣體傳感器、濕度傳感器等。由于熱敏電阻的靈敏度高，阻值變化大，可直接用圖所示電路進(jìn)行控制顯示。三、熱敏電阻的使用

該電路中Rt為PTC型熱敏電阻，VT1基極連接在R和Rt的分壓點(diǎn)處，當(dāng)溫度升高時(shí)，Rt阻值變大，VT1基極電位升高，VT1導(dǎo)通，這時(shí)VT1集電極電位降低，連接在此處的VT2基極電位降低，VT2也隨之導(dǎo)通，LED點(diǎn)亮指示溫度發(fā)生變化（升高），繼電器J工作，驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇轉(zhuǎn)動(dòng)降溫。Yourcontenttoplayhere,orthroughyourcopy,pasteinthisbox,andselectonly