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热敏电阻 热敏电阻器是一种对温度反应较敏感、阻值会随着温度的变化而变化的非线性电阻器，通常由单晶、 多晶等半导体材料制成。 热敏电阻有金属的和半导体的两种。制作热敏电阻灵敏面的材料，金属的多为金、镍、铋等薄膜；半 导体的多为金属氧化物，例如氧化锰、氧化镍、氧化钴等。它们的主要区别是，金属的热敏电阻，电阻温 度系数多为正的，绝对值比半导体的小，它的电阻与温度的关系基本上是线性的，耐高温能力较强，所以 多用于温度的模拟测量。而半导体的热敏电阻，电阻温度系数多为负的，绝对值比金属的大十多倍，它的 电阻与温度的关系是非线性的，耐高温能力较差，所以多用于辐射探测，例如，防盗报警、防火系统、热 辐射体搜索和跟踪等。 热敏电阻的物理过程是吸收辐射，产生温升，从而引起材料电阻的变化，其机理很复杂，但对于由半 导体材料制成的热敏电阻可定性地解释为，吸收辐射后，材料中电子的动能和晶格的振动能都有增加。因 此，其中部分电子能够从价带跃迁到导带成为自由电子，从而使电阻减小，电阻温度系数是负的。对于由 金属材料制成的热敏电阻，因其内部有大量的自由电子，在能带结构上无禁带，吸收辐射产生温升后，自 由电子浓度的增加是微不足道的。相反，因晶格振动的加剧，却妨碍了电子的自由运动，从而电阻温度系 数是正的，而且其绝对值比半导体的小。 热敏电阻结构示意图 热敏电阻的灵敏面是一层由金属或半导体热敏材料制成的厚约 0.01mm 的薄片，粘在一个绝缘的衬底 上，衬底又粘在一金属散热器上。使用热特性不同的衬底，可使探测器的时间常数由大约1ms变到50ms。 因为热敏材料本身不是很好的吸收体，为了提高吸收系数，灵敏面表面都要进行黑化。早期的热敏电阻是 单个元件接在惠更斯电桥的一个臂上。现在的热敏电阻多为两个相同规格的元件装在一个管壳里，一个作 为接收元件，另一个作为补偿元件，接到电桥的两个臂上，可使温度的缓慢变化不影响电桥平衡. 热敏电阻器的种类 热敏电阻器根据其结构、形状、灵敏度、受热方式及温度特性的不同可以分为多种类型。 1．按结构及形状分类 热敏电阻器按其结构及形状可分为圆片形（片状）热敏电阻器、圆柱形（柱 形）热敏电阻器、圆圈形（垫圈状）热敏电阻器等多种，如图1-16所示。 2 按温度变化的灵敏度分类 热敏电阻器按其温度变化的灵敏度可分为高灵敏度型（突变型）热敏电 阻器和低灵敏度型（缓变型）热敏电阻器。 3．按受热方式分类 热敏电阻器按其受热方式可分为直热式热敏电阻和旁热式热敏电阻器。 4．按温度特性分类 热敏电阻器按其温变（温度变化）特性可分为正温度系数（PTC）热敏电阻器和 负温度系数（NTC）热敏电阻器。 热敏电阻器的主要参数 热敏电阻器的主要参数除额定功率、标称阻值和允许偏差等基本指标外，还有测量功率、材料常数、 电阻温度系数、热时间常数、耗散系数、最高工作温度、开关温度、标称电压、工作电流、稳压范围、最 大电压、绝缘电阻等。 1.零功率电阻值Rt 在规定温度下，采用引起电阻变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得电阻值。 2.额定零功率电阻值Rt 热敏电阻器的设计电阻值，通常是指25℃时测得的零功率电阻值并标志在热敏电阻器上面。 3.B值 (NTC才有) B 值是负温度系数热敏电阻器的热敏指数，它被定仪为两个温度下法零功率电阻值的自然对数之差与 两个温度倒数之差的比值：即： 式中：R －温度为T1时的零功率电T1阻值 R －温度为T2时的零功率电t2阻值 除非特别指出，B值是由25℃( 298.15K) 和50℃( 323.15K) 的零功率电阻值计算而得到的, B值在工作温 度范围内并不是一个严格的常数。 4.零功率电阻温度系数 指在规定温度下，热敏电阻器的零功率电阻随温度的变化率与它的零功率电阻之经，即： 式中：a －温度为T时的零功率电阻t温度系数 R －温度为T时的零功率电阻t T－温度(以K表示) B－B值 5.耗散系数δ 在规定的环境温度下，热敏电阻器耗散功率与其相应温度变化之