热敏电阻
热敏电阻的类型和工作原理
热敏电阻的类型和工作原理热敏电阻是一种特殊的电阻，其电阻值随温度的变化而变化。
通常分为两种类型：正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。
1. 正温度系数热敏电阻正温度系数热敏电阻，简称为PTC，是指当温度升高时，电阻值也随之升高的一类热敏电阻。
PTC 热敏电阻的材料广泛应用于许多不同的领域，如汽车电子、工业自动化、家电、电信、医疗器械等。
常见的 PTC 材料有：铂、镍、氧化物等。
常见的 NTC 材料有：氧化锌、硅酸铁、铬酸镁等。
热敏电阻的工作原理基本上是根据温度的变化影响材料的电阻值。
当温度升高时，电子的热运动会增强导致原子晶格的振动量增加，进而导致材料电阻值增大；相反，当温度降低时，电子的热运动会减少，导致原子晶格的振动量也减少而电阻值随之减小。
热敏电阻的电阻值与温度之间的关系可以通过热敏电阻的温度系数表达。
正温度系数热敏电阻的温度系数大约在 0.03%～0.06% / ℃ 之间。
总体来讲，热敏电阻的温度系数越大，其变化率越快，对于环境温度的变化反应越灵敏。
通常选用的热敏电阻的温度系数都是比较大的。
三、热敏电阻的应用热敏电阻的应用非常广泛，其主要应用领域包括：电力、家用电器、汽车、航空、航天、医疗器械、工业自动化、通信等各个领域。
1. 温度测量：在许多场合下，需要测量环境的温度，这时可以采用热敏电阻来测量。
3. 温度补偿：在一些设备中，需要对环境温度进行补偿，热敏电阻也可以用来进行温度补偿。
热敏电阻的应用非常广泛，以其准确性、可靠性和经济性而受到各个领域的重视。
四、热敏电阻的优点1. 灵敏度高：热敏电阻能够通过改变电阻值来反应温度的变化，对环境温度的变化非常敏感且变化率快，因此在环境变化迅速的场合应用非常广泛。
2. 高精度：热敏电阻具有较高的温度测量精度，可以测量精度高达±0.5°C。
3. 经济实用：热敏电阻的成本相比其他传感器较为低廉，适用于大规模应用，经济实用。
热敏电阻
热敏电阻根据温度系数分为两类：正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。
由于特性上的区别，应用场合互不相同。
正温度系数热敏电阻简称PTC（是Positive Temperature Coefficient 的缩写），超过一定的温度(居里温度---居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。
低于居里温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。
当温度高于居里温度时,该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。
这时的磁敏感度约为10的负6次方。
)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。
其原理是在陶瓷材料中引入微量稀土元素，如La、Nb...等，可使其电阻率下降到10Ω.cm以下，成为良好的半导体陶瓷材料。
这种材料具有很大的正电阻温度系数，在居里温度以上几十度的温度范围内，其电阻率可增大4~10个数量级，即产生所谓PTC效应。
目前大量被使用的PTC热敏电阻种类：恒温加热用PTC热敏电阻；低电压加热用PTC热敏电阻；空气加热用热敏电阻；过电流保护用PTC热敏电阻；过热保护用PTC热敏电阻；温度传感用PTC热敏电阻；延时启动用PTC 热敏电阻。
负温度系数热敏电阻简称NTC（是Negative Temperature Coefficient 的缩写），泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。
它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。
这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。
温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。
NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。
NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。
PTC、NTC两种热敏电阻都可以用作温度传感，在目前的实际应用中，多采用NTC热敏电阻作为温度测量、控制的温度传感器。
热敏电阻参数
热敏电阻参数
热敏电阻（Thermistor）是一种基于物理变化机理（如温度变化）变化的非线性电阻元件，是一种热敏电子元件。
它由一种特殊的绝缘制成，其中嵌入一小片汞的玻璃或者瓷的片子，在这一小片上覆盖了一层碳酸钙，然后用两个不锈钢网做两个接头，以便连接线环，最后卷上一层圆线，接电，它的温度特性是随着温度的升高，电阻值呈下降趋势。
热敏电阻的基本参数有四类：电阻值、电压限制、额定偏差、响应时间。
1) 电阻值：电阻值是表示热敏电阻在一定温度下电阻的大小，其取值范围一般在100欧姆～100K欧姆之间，而且一般以25℃时的电阻值作为基准进行参数说明；
2) 电压限制：指在热敏电阻的固定条件下，热敏电阻接受不同电压的情况下，它的稳定电阻值应该是多少；
3) 额定偏差：说明在热敏电阻常温下的真实电阻和额定电阻之间的差距；
4) 响应时间：热敏电阻的响应时间指的是在当温度发生变化的情况下，热敏电阻的电阻值从一种状态变为另一种状态所需要的时间，一般情况下，热敏电阻的响应时间越短越好。
热敏电阻的应用
热敏电阻的应用一、热敏电阻的概述热敏电阻是一种温度敏感元件，其电阻值随温度变化而变化。
具有灵敏度高、响应速度快、可靠性好等特点，广泛应用于各个领域。
二、热敏电阻的种类1. NTC热敏电阻：负温度系数热敏电阻，随着温度升高，其电阻值下降。
2. PTC热敏电阻：正温度系数热敏电阻，随着温度升高，其电阻值上升。
三、热敏电阻的应用1. 温度测量：利用热敏电阻的特性，可以将其作为温度传感器使用。
常见的应用场景包括空调、冰箱等家用电器中的温控系统、汽车发动机水温测量等。
2. 温控系统：利用热敏电阻来控制设备或系统的工作状态。
例如，在空调中使用NTC热敏电阻来检测室内温度，并根据设定值自动调节制冷或制热功能。
3. 保护系统：利用PTC热敏电阻的特性，可以将其作为过流保护器使用。
当电路中的电流超过额定值时，PTC热敏电阻的电阻值会急剧上升，从而限制电流通过，起到保护电路的作用。
4. 电源开关：利用PTC热敏电阻的特性，可以将其作为开关使用。
当温度升高时，PTC热敏电阻的电阻值上升，从而断开电路。
5. 光控系统：利用NTC热敏电阻与光敏二极管组合起来，可以构成光控系统。
当光线强度改变时，NTC热敏电阻的温度也会发生变化，从而改变整个系统的输出信号。
四、热敏电阻在实际应用中需要注意的问题1. 环境温度：由于热敏电阻是一种温度敏感元件，在使用时需要考虑环境温度对其工作性能的影响。
2. 温度范围：不同类型的热敏电阻适用于不同的温度范围，在选择时需要根据具体需求进行选择。
3. 稳定性：由于环境因素等原因可能会导致热敏电阻的电阻值发生变化，因此在实际应用中需要保持其稳定性。
4. 抗干扰能力：热敏电阻易受到外部干扰，因此在实际应用中需要考虑其抗干扰能力。
五、总结热敏电阻作为一种温度敏感元件，在各个领域都得到了广泛的应用。
在实际应用中，需要根据具体需求选择合适的类型，并注意环境温度、温度范围、稳定性以及抗干扰能力等问题。
热敏电阻
热敏电阻热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化．一·热敏电阻的分类PTC热敏电阻：PTC（Positive Temperature Coeff1Cient）是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现象或材料，可专门用作恒定温度传感器．NTC热敏电阻：NTC（Negative Temperature Coeff1Cient）是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料．该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数（NTC）的热敏电阻．CTR热敏电阻：临界温度热敏电阻CTR（Crit1Cal Temperature Resistor）具有负电阻突变特性，在某一温度下，电阻值随温度的增加激剧减小，具有很大的负温度系数．构成材料是钒、钡、锶、磷等元素氧化物的混合烧结体，是半玻璃状的半导体，也称CTR为玻璃态热敏电阻．现在我们常用的就是NTC热敏电阻二·热敏电阻的规格型号通常情况下，如下图简单描述NTC---------------为这款热敏电阻的分类5D-9--------------10代表的是这款热敏电阻的阻值D代表的是这款热敏电阻是圆形的9代表的是这款热敏电阻的内芯片的直径是9MM三·热敏电阻的主要参数1`25℃时零功率电阻值[Ω](Zero Power Resistance @ 25℃)2` B 值(R25/R50) [K] (B Value)3`热时间常数[S] (Thermal Recovery Time Coefficient)4`热耗散系数[mW/℃] (Thermal Dissipation Constant)5`工作温度[℃] (Operating Temperature)6`最大稳态电流[A] (Max Steady State Current)7`最大电流时的残余电阻[Ω] (At25℃ Imax Resistance) 四·热敏电阻的引脚热敏电阻引脚有多种，比如铁线（即我们常称为CP线）、铜线等等。
热敏电阻工作原理
热敏电阻工作原理引言：热敏电阻是一种特殊的电阻器件，其电阻值会随着温度的变化而变化。
它在许多应用中被广泛使用，如温度测量、温度控制和温度补偿等。
热敏电阻的工作原理基于材料在不同温度下的电阻特性变化，本文将介绍热敏电阻的工作原理及其应用。
一、热敏电阻的基本原理热敏电阻根据电阻值随温度变化规律的不同，可分为正温度系数热敏电阻（PTC热敏电阻）和负温度系数热敏电阻（NTC热敏电阻）两种类型。
1. PTC热敏电阻：PTC热敏电阻是指在一定温度范围内，其电阻值随温度的升高而增大。
这主要是由于热敏材料在高温下结构发生转变，从而导致电阻值增加。
PTC热敏电阻的温度特性曲线呈现出温度升高时电阻值急剧上升的特点。
2. NTC热敏电阻：NTC热敏电阻是指在一定温度范围内，其电阻值随温度的升高而减小。
这是因为热敏材料在高温下的电子能带结构发生变化，导致电子的活动性增加，从而使电阻值减小。
NTC热敏电阻的温度特性曲线呈现出温度升高时电阻值逐渐下降的趋势。
二、热敏电阻的结构和材料热敏电阻的结构主要包括热敏材料、电极和封装材料。
热敏材料是热敏电阻的核心部分，它决定了电阻值随温度变化的特性。
常用的热敏材料有氧化锡、氮化硅、锰铜、锰铁等。
电极用于接入电路，通常采用铜、镍、银等金属制成。
封装材料主要用于保护热敏电阻的内部结构，常见的封装材料有瓷料、塑料等。
三、热敏电阻的应用热敏电阻在许多领域中都有广泛的应用。
1. 温度测量：热敏电阻可以通过测量其电阻值的变化来间接测量温度。
例如，在温度计和温度传感器中，可以使用热敏电阻来测量物体或环境的温度。
2. 温度控制：热敏电阻可以用于温度控制系统中，如恒温器、温度控制回路等。
通过检测环境温度，并根据热敏电阻的电阻值变化来控制供电或其他设备的工作状态，以达到所需的温度控制效果。
3. 温度补偿：由于热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，因此可以利用热敏电阻来进行温度补偿。
在一些需要精确测量的设备和系统中，通过将热敏电阻与其他温度敏感元件相结合，可以实现温度的自动补偿，提高测量的精确性和稳定性。
热敏电阻_精品文档
数据处理：一、热敏电阻温度特性的测量热敏电阻温度特性数据表格温度T/K298.15 302.15 306.15 310.15 314.15 318.15 322.15 326.15 电阻Rt/ kΩ 3.27 2.78 2.25 1.91 1.60 1.36 1.17 1.01(温度T=t+373.15K) 由上述实验测量数据作出MF11型热敏电阻--温度曲线，如下：由以上两图可见，R-T曲线为类e指数衰减曲线，LnR--1/T曲线近似为直线。
所以，MF11型热敏电阻阻值随温度升高非线性减小，验证了其电阻--温度特性符合如下函数关系:二、温度--电压变换电路的设计由以上数据作出电压--温度曲线，如下：由计算机处理得定标函数为：t = 28.901Vt + 0.0227相关系数r=0.9997斜率的标准差为221110.999728.9010.268281b r S b n -===---1截距的标准差为10.2680.1198nii a b t xS S V ====∑如图所示，经变换电路的设计和调试后，输出电压信号与热敏电阻所检测的环境温度基本呈线性关系。
温度--电压变换电路测量数据温度T /K 298.15 302.15 306.15 310.15 314.15 318.15 322.15 326.15 电压Vt /mV-18511873705457108721054实验结论：1.熟悉了温度传感器工作机制，并测量了热敏电阻温度特性；2.掌握了温度传感器电路设计的基本思想，经过调试使输出电压信号与热敏电阻所检测的环境温度基本呈线性关系。
误差分析：1.温度计与热敏电阻接触，所测温度不能保证为电阻实际温度；2.温度计与电压示数读取不能保证完全同步，存在误差；3.变换电路调整时，电阻阻值调节存在一定误差。
注意事项：1.加热器温度不能太高，控制在120℃以下，否则将可能损坏加热器；2..温度计读数时注意视线与液柱凹液面相平；3.确定温度后电压读取应迅速，否则可能读取错误的示数；4.加热过程中不要用手触摸加热盘，以防烫伤。
热敏电阻电流
热敏电阻电流摘要：1.热敏电阻的概述2.热敏电阻电流的原理3.热敏电阻电流的应用4.热敏电阻电流的测量与控制5.热敏电阻电流的优缺点6.热敏电阻电流的发展趋势正文：热敏电阻电流是一种基于热敏电阻效应的电流检测技术。
热敏电阻是一种特殊的半导体材料，其电阻值随温度的变化而变化。
当热敏电阻置于电流中时，其电阻值的变化可以反映电流的大小。
因此，通过测量热敏电阻的电阻值，可以准确地检测和控制电流。
热敏电阻电流的原理是基于热敏电阻的电阻-温度特性。
当电流通过热敏电阻时，电阻会产生热量，使得热敏电阻的温度升高。
而热敏电阻的电阻值与温度呈反比关系，因此，通过测量热敏电阻的电阻值，可以得到电流的大小。
热敏电阻电流的应用广泛，主要应用于电流检测、温度测量、功率控制等领域。
在电子产品、家电产品、新能源汽车等领域都有广泛的应用。
例如，在智能手机的电池充电过程中，可以使用热敏电阻电流技术来检测和控制充电电流，以确保电池充电的安全和稳定。
热敏电阻电流的测量与控制需要专门的测试设备和算法。
测试设备主要包括热敏电阻传感器、电流表、微控制器等。
算法方面，通常采用基于热敏电阻电阻-温度特性的数学模型，通过测量热敏电阻的电阻值，计算出电流的大小。
热敏电阻电流技术具有很多优点，如高精度、高稳定性、抗干扰能力强等。
然而，也存在一些缺点，如对温度变化的敏感度较高，温度漂移较大；另外，热敏电阻的电阻值随着使用寿命的增加而逐渐降低，导致电流检测的准确性下降。
未来，随着技术的不断发展，热敏电阻电流技术将会进一步优化和完善。
例如，通过改进热敏电阻的材料和结构，提高其电阻-温度特性的稳定性；或者采用先进的算法和智能控制系统，实现电流的实时检测和智能控制。
总之，热敏电阻电流技术是一种具有广泛应用前景的电流检测技术。
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【实验数据处理】
一、绘制R-T 曲线。
所测热敏电阻为 NTC-05，实验测得电阻-温度数据见表1：
由表中数据获得R-T 拟合曲线见图1：
图1 R-T 拟合曲线
图像参数：
General model Exp1: Goodness of fit: f(x) = a*exp(b*x) SSE: 6.554e+005
Coefficients (with 95% confidence bounds): R-square: 0.998 a = 7283 (7052, 7514) Adjusted R-square: 0.9978 b = -0.04045 (-0.04127, -0.03876) RMSE: 224.5
解释说明：
由matlab 软件给出的拟合曲线为：）（T 0.04002-exp 10138.7R 7⋅⋅⨯=，形式上与（1）式相同。
从图中可以看出，温度较低时，曲线较陡，各点斜率绝对值较大；随温度升高，曲线逐渐变平缓，斜率绝对值变小。
且在温度较低（25~65℃）时，温度与电阻基本成线性关
系，因此选取25~65℃为测温区间。
二、求热敏指数B n
1. 计算法。
通过（1）式可知)298
11/()ln (ln B 25--=T R R n ，将表1中25~65C 。
的数据代入，将数据制得表2：
表2 不同温度下Bn 的值 由n
B B n
n
∑=
__
得 __
n B =4078K 由)
1()(2
__
__--=
∑n n B B
n n
B n
σ得 n
B __σ=7.7K
∴ n B =（4078±8）K 100__
1__
⨯=n
B B E n σ
%=0.2%
2. 作图法
由（1）式得)298
1
1(ln ln 25-+=T B R R n ，利用表1中30~65℃的数据得lnR-T 1图像
如图2：
图2 lnR-
T
1
拟合图像 图像参数：
Linear model Poly1: Goodness of fit: f(x) = p1*x + p2 SSE: 3.34e-006 Coefficients (with 95% confidence bounds): R-square: 0.9996
p1 = 4136 (4025, 4176) Adjusted R-square: 0.9995 p2 = -12.87 (-6.093, -5.616) RMSE: 0.0006907
从图中可以看出，lnR-T
1
很好的符合理论公式，并成线性关系，由公式可知，直线斜率p1 =4136，即n B =4136K 。
分析讨论：
（4078-4136）/4136=1.4%,计算法和作图法所求得的B n 误差约为1.4%，将B n 保留两位有效数字便可忽略，因此我们取B n =4100K 。
三．求温度系数α
由公式2
d 1B R
n -=⋅=α，将表2数据代入可得表3：
表各温度下α的值计算可得： =-0.0407 K -1
ασ=0.0012K -1
α
=-（0.0407±0.0012）K -1 E 2=|
α
σα
|×100%=2.94% 四．制作温度传感器
1.调节实验仪器
按照试验要求R 1=R 2=R 3=R 25=2720Ω; 当流过R 25的电流为0.06mV 时，V a =3.33V; 将以上数据输入软件，用叠代法求得： R s =1407Ω R f =4201Ω
2.通过软件模拟出的温度测量值，见图3：
图3.温度传感器模拟数据
3.比较温度传感器的理论测量值和实际测量值
将电阻箱接入制作好的温度传感器，经过零点调节和量程校准，调整好传感器后，改变电阻箱阻值，得到温度传感器的实际测量值并与理论测量值比较。
见表4：
表4
根据表4数据利用matlab软件作图，在同一直角坐标系中绘出U-T特性的理论计算曲线和试验测定曲线，见图4
图4.U-T 特性的理论计算曲线和实验测定曲线
其中蓝色线代表理论计算曲线，红色线代表实验测定曲线，可以看出，两曲线基本吻合。
6.确定温度传感器的等级
m a x (-U
)
100%0.7%
U U ⨯=
，由此可得温度传感器等级为0.7。
【实验结果】
1). 计算法求得 n B =（4078±8）K 100__
1__
⨯=n
B B E n
σ
%=0.2%
作图法求得 n B =4136K
计算法和作图法所求得的B n 误差约为1.4%，将B n 保留两位有效数字便可忽略，因此我们取B n =4100K 。
2). 求得温度系数： α=-（0.0407±0.0012）K -1 E 2=|
α
σα
|×100%=2.94% 3). 制得温度传感器的理论计算曲线的试验测定曲线吻合较好，温度传感器等级为0.7。