热敏电阻的温度特性
热敏电阻的电阻--温度特性曲线NTC
RX
RX
I
A
RT
T
21
②并联法
RT RX R RT RX
R
RT
RX
RX
RT
RT // RX
T
22
二、热敏电阻器的伏安特性（U—I）
表示加在其两端的电压和通过的电流，在热敏电阻器 和周围介质热平衡（即加在元件上的电功率和耗散功 率相等）时的互相关系。
1.负温度系数（NTC）热敏电阻器的伏安特性
热敏电阻 引线 玻璃壳
（a）珠状
（b）片状
（c）杆状
（d）垫圈状
6
热敏电阻的特点 1 ．灵敏度高。通常温度变化 1℃阻值变化 约1% ～6% ，电阻温度系数的范围甚宽，绝 对值比一般金属电阻大10～100倍。 2．材料加工容易、性能好 3 ．阻值在 1Ω ～ 10MΩ 之间可供自由选择， 使用方便。 4．稳定性好 5．原料资源丰富，价格低廉 6. 主要缺点是其阻值与温度变化呈非线 性关系。原件稳定性和互换性较差。
热敏电阻温度传感器
姓名：苏衍保，倪希同 班级：14级 控制理论与控制工程 3班 学院：电气与自动化工程学院
1
初识热敏电阻传感器篇
2
一 认识热敏电阻
3
热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随 温度变化而变化的性质制成的。 在温度传感器中应用最多的有热电偶、热 电阻（如铂、铜电阻温度计等）和热敏电阻。 热敏电阻发展最为迅速，由于其性能得到不断 改进，稳定性已大为提高，在许多场合下（-40 ～＋350℃）热敏电阻已逐渐取代传统的温度传 感器。
3．突变型负温度系数热敏电阻器（CTR） Chop Temperature Resistor
11
走进热敏电阻传感器的世界篇 ——热敏电阻的特性
NTC热敏电阻特性参数基本知识
NTC热敏电阻特性参数基本知识NTC热敏电阻（Negative Temperature Coefficient Thermistor）是一种温度敏感的电阻器件，其电阻值随着温度的升高而减小，温度降低时则电阻值增加。
它广泛应用于温度测量、温度控制以及温度补偿等领域。
了解NTC热敏电阻的特性参数对于正确选择和使用该器件至关重要。
下面将介绍NTC热敏电阻的基本知识以及其特性参数。
1.NTC热敏电阻的材料2.NTC热敏电阻的电阻温度特性NTC热敏电阻的电阻温度特性是指在一定温度范围内，NTC热敏电阻的电阻值随温度的变化规律。
一般来说，NTC热敏电阻的电阻值在室温附近随温度线性下降。
即温度升高，电阻值减小；温度降低，电阻值增加。
这种特性可以通过温度系数来描述，即NTC热敏电阻的温度系数为负值。
3.NTC热敏电阻的温度系数NTC热敏电阻的温度系数（α）是指在一定温度范围内，电阻值单位变化所对应的温度变化。
一般用%/°C来表示。
温度系数越大，NTC热敏电阻的灵敏度越高。
常见的NTC热敏电阻的温度系数范围为-1%~-6%/°C。
4.NTC热敏电阻的额定电阻值与温度关系NTC热敏电阻的额定电阻值只是一个参考值，一般在室温下测量得到。
随着温度的变化，NTC热敏电阻的电阻值也会相应改变。
实际应用时，需要根据具体的温度测量范围和精度要求，选择合适的NTC热敏电阻型号和相应的电阻值。
5.NTC热敏电阻的温度测量范围和精度6.NTC热敏电阻的响应时间7.NTC热敏电阻的封装形式综上所述，NTC热敏电阻的特性参数包括电阻温度特性、温度系数、额定电阻值与温度关系、温度测量范围和精度、响应时间以及封装形式等。
在选择和应用NTC热敏电阻时，需要根据实际需求和具体的设计要求进行综合考虑。
这些基本知识的掌握能够帮助工程师正确选择和使用NTC热敏电阻，从而确保系统的稳定性和性能。
热敏电阻的温度特性
理论分析热敏电阻由半导体材料制成,其基本特性是温度特性. 它对温度的变化十分敏感,当温度变化为1 度时,金属材料的电阻值仅变化,而热敏电阻值变化可达3 %～6 %. 热敏电阻的体积可以做得很小,其中RC3 型珠状热敏电阻的大小仅与芝麻颗粒的大小相当,其电阻值可以做成几百欧姆到几千欧姆不等.半导体的导电能力取决于参与导电的自由电子数,也即载流子数. 载流子数目越多,导电能力越强,其电阻率也就越小. 和一般的金属不同,负温度系数热敏电阻有一个重要的特点:当温度升高时,其阻值急剧减小,并且其中的载流子数目是随着温度的升高而按指数规律迅速增加的,因此负温度系数热敏电阻的电阻值随着温度的升高将按指数规律迅速减小. 实验表明在一定温度范围内,半导体热敏电阻与温度的关系为:R t = A exp ( B/ T) (1)其中,A 、B 均为常数, B 是热敏电阻的材料常数, T 是绝对温度, R t 是温度为t 时的电阻. 根据电阻温度系数的定义:R2 = R1 [1 +α( t2 - t1 ) ] (2)α= 1R t·d Rd t(3)式中α为电阻温度系数. 若绘出热敏电阻的电阻温度特征曲线就可以得到特定温度范围内的电阻温度系数α. 对于半导体,公式(1) 两边对T 求导,带入公式(3) 可得:α= -BT2 (4)由公式(4) ,我们可以发现半导体的电阻温度系数为一负值,这一点也正好说明了其电阻温度特性.数据采集与处理(1) 在仿真操作界面上,按实验要求将所需的各种虚拟仪器组装成完整的实验系统,通过调节R1 、R2的大小选取电桥倍率k =R1R2= 1. 温度调到10 ℃,调节电阻箱R0 ,使检流计的读数为零,并记录此时的温度值t 和电阻值R t ; 调节温度到升温档,从10 ℃开始,每隔5 ℃测量一次,直至90 ℃,将所测温度和电阻值记录并填入表格中,如表1 所示.表1 半导体热敏电阻的温度特性(2) 绘出R t2t 曲线和ln R t2 1T曲线.t/ ℃10 15 20 25 30 35 40 45 50R t /Ω 3 494. 9 2 820. 4 2 292. 8 1 876. 9 1 546. 6 1 282. 5 1 069. 8 897. 5 757. 1( T = t + 273. 2) / K 283. 2 288. 2 293. 2 298. 2 303. 2 308. 2 313. 2 318. 2 323. 2(1 000/ T) / K 3. 531 3. 470 3. 411 3. 353 3. 298 3. 245 3. 193 3. 143 3. 094ln R t 8. 159 7. 945 7. 738 7. 537 7. 344 7. 157 6. 975 6. 800 6. 629t/ ℃55 60 65 70 75 80 85 90R t /Ω642. 0 547. 0 468. 3 402. 8 347. 9 301. 8 262. 8 229. 7( T = t + 273. 2) / K 328. 2 333. 2 338. 2 343. 2 348. 2 353. 2 358. 2 363. 2(1 000/ T) / K 3. 047 3. 001 2. 957 2. 914 2. 872 2. 831 2. 792 2. 753ln R t 6. 465 6. 304 6. 149 5. 998 5. 852 5. 710 5. 571 5. 437(3) 计算此半导体热敏电阻的材料常数B 以及常数A 和温度为20 ℃、50 ℃时的电阻温度系数αt ,最终写出此种半导体热敏电阻的电阻2温度关系表达式R t = A exp ( B/ T) .①此半导体的材料常数B 可以通过图5 求出,根据公式(1) 可以得到:ln R t =BT+ ln A (5)由以上分析可知ln R t～ 1T为一线性关系,其斜率与材料常数B 的值是一致的,求出图5 中直线的斜率便知道了B 的值. 在直线上任取两点a(3. 001 ×10 - 3 ,6. 304) 和b(3. 411 ×10 - 3 ,7. 738) ,则求得:B =ln R ta - ln R tb1T a- 1T b≈3. 500 ×103 (6)②求常数A ,任取一点带入公式(1) ,在这里我们取点c( R t = 547. 0 Ω, T = 333. 2 K) ,可以求得:A =R texp ( BT)= 547. 0exp ( (3. 500 ×103333. 2)≈0. 015 (Ω) (7)③求材料的电阻温度指数α,由公式(4) 可得:当t = 20 ℃,即T = 293. 2 K 时材料的电阻温度系数α。
NTC热敏电阻特性参数基本知识
NTC热敏电阻特性参数基本知识NTC热敏电阻（Negative Temperature Coefficient Thermistor）是一种温度敏感的电阻器件，其电阻值随温度的升高而下降。
它具有快速响应、高精度、可靠性高等特点，被广泛应用于温度测量、温度补偿、过热保护等领域。
一、NTC热敏电阻的结构与原理NTC热敏电阻由导电粒子均匀分布在陶瓷或聚合物基底中组成。
当温度升高时，导电粒子随之受热膨胀，导致电阻器的电阻值下降；反之，当温度下降时，导电粒子缩小，电阻值则上升。
这种负温度系数的特性使得NTC热敏电阻可以作为温度变化的传感器使用。
二、NTC热敏电阻的温度特性1. 热敏特性（Temperature Coefficient of Resistance，TCR）：TCR是NTC热敏电阻电阻值随温度变化的斜率，通常以ppm/℃或%/℃来表示。
TCR越大，NTC热敏电阻对温度变化的灵敏度越高。
2. 零点电阻（Zero Power Resistance）：零点电阻指NTC热敏电阻在零功率状态下的电阻值。
NTC热敏电阻的零点电阻通常在室温（25℃）下测量。
3. B值（B Value）：B值是NTC热敏电阻数据表的一个重要参数，用于描述NTC热敏电阻电阻值与温度之间的关系。
B值越大，NTC热敏电阻对温度变化的响应越快。
三、NTC热敏电阻的封装形式与特点1.芯片型：芯片型NTC热敏电阻封装小巧，适合高密度集成电路板焊接使用。
常见的封装形式有0402、0603、0805等。
2.线材型：线材型NTC热敏电阻采用线材引出，方便直接连接电路。
常见的线材型NTC热敏电阻有带头、带露点、带保护套等。
3.壳体型：壳体型NTC热敏电阻采用外壳封装，结构较为坚固，适用于恶劣环境下的温度检测和控制。
常见的壳体型NTC热敏电阻有玻璃封装、金属封装等。
四、NTC热敏电阻的应用1.温度测量：NTC热敏电阻可以通过测量其电阻值来获取温度信息，广泛应用于温度计、恒温器、温度传感器等领域。
热敏电阻温度特性研究实验报告
热敏电阻温度特性研究实验报告热敏电阻温度特性研究实验报告引言：热敏电阻是一种能够随温度变化而改变电阻值的电子元件。
它在工业、医疗、环保等领域中有着广泛的应用。
本实验旨在研究热敏电阻的温度特性，探索其在不同温度下的电阻变化规律，为其应用提供参考。
实验设计：本实验采用的热敏电阻为NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而下降。
实验所用的测试仪器有温度计、电压源、电流表和万用表。
实验步骤：1. 将热敏电阻与电路连接，保证电路的正常工作。
2. 将电压源接入电路，调节电压为常数值。
3. 使用温度计测量热敏电阻的温度，记录下每个温度点对应的电阻值。
4. 重复步骤3，直到覆盖整个温度范围。
实验结果：通过实验数据的收集与整理，我们得到了热敏电阻在不同温度下的电阻值变化曲线。
实验结果表明，随着温度的升高，热敏电阻的电阻值呈现出逐渐下降的趋势。
当温度较低时，电阻值变化较小；而当温度升高到一定程度时，电阻值的变化速度加快。
讨论：1. 温度对热敏电阻的影响：根据实验结果，我们可以得出结论：温度对热敏电阻的电阻值有着显著的影响。
随着温度的升高，热敏电阻的电阻值逐渐下降。
这是因为在高温下，热敏电阻内部的电导率增加，电子的运动能力增强，从而导致电阻值的降低。
2. 热敏电阻的应用：热敏电阻的温度特性使其在许多领域中得到了广泛的应用。
例如，在温度控制系统中，热敏电阻可以用来检测环境温度，并通过控制电路来实现温度的自动调节。
此外，热敏电阻还可以用于温度计、温度补偿电路等方面。
结论：通过本次实验，我们对热敏电阻的温度特性有了更深入的了解。
实验结果表明，热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降。
这一特性使得热敏电阻在许多领域中有着广泛的应用前景。
对于今后的研究和应用，我们可以进一步探索热敏电阻的温度特性，优化其性能，并将其应用于更多的领域中，为人们的生活和工作带来更多便利。
热敏电阻的类型和特点
热敏电阻的类型和特点
热敏电阻是一种基于材料的温度敏感性的电阻，它的电阻值会随着温度的变化而变化。
根据其材料和温度特性，热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻（NTC）。
正温度系数热敏电阻（PTC）的特点：
1.电阻随温度的升高而增加：PTC的电阻值与温度成正比，随着温度的升高，电阻的值也会增大。
2.高温下稳定：PTC通常在室温以下具有常规电阻值，但当温度升高到一些阈值时，电阻值会迅速上升，形成阻值的跃变。
3.自恢复特性：当PTC被加热到温度较高时，它的电阻值会增加，但一旦温度下降到低于阈值，PTC会自动恢复到其初始状态，电阻值也会恢复到较低的水平。
负温度系数热敏电阻（NTC）的特点：
1.电阻随温度的升高而减小：NTC的电阻值与温度成反比，随着温度的升高，电阻的值会减小。
2.高温下易失真：NTC在高温下易失真，电阻温度特性曲线相对于PTC要更为陡峭。
这意味着NTC在高温下变化更为敏感，但也容易受到外部因素（如热源的非均匀分布）的影响。
3.稳定工作范围窄：NTC通常具有较大的温度敏感性，但其稳定工作范围相对较窄，通常在室温附近。
除了PTC和NTC之外，还存在其他类型的热敏电阻，如半导体热敏电阻、玻璃热敏电阻等。
它们在材料和电阻特性上有一些差异，但总体上也符合热敏电阻的基本特点。
总之，热敏电阻的类型和特点是多样的，不同的类型适用于不同的应用。
了解这些特点可以帮助我们选择适合的热敏电阻，并在温度监测、温度补偿和温度控制等领域发挥作用。
热敏电阻和热电偶的温度特性测量
热敏电阻和热电偶的温度特性研究(FB203型多档恒流智能控温实验仪)热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，它有负温度系数和正温度系数两种，负温度系数它的电阻率随着温度的升高而急剧下降（一般是按指数规律），而正温度系数电阻率随着温度的升高而急剧升高（一般是按指数规律），金属的电阻率则是随温度的升高而缓慢地上升。
热敏电阻对于温度的反应要比金属电阻灵敏得多，热敏电阻的体积也可以做得很小，用它来制成的半导体温度计，已广泛地使用在自动控制和科学仪器中，并在物理、化学和生物学研究等方面得到了广泛的应用。
【实验目的】1．研究热敏电阻、铜电阻；铂电阻、热电偶的温度特性。
2．掌握利用直流单臂电桥与控温实验仪测量热敏元件在不同温度下电阻值的方法。
【实验原理】温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。
常用的温度传感器的类型、测温范围和特点各不相同，本实验将通过测量几种常用的温度传感器的特征物理量随温度的变化，来了解这些温度传感器的工作原理。
1．热敏电阻温度特性原理：在一定的温度范围内，半导体的电阻率ρ和温度T 之间有如下关系：/1B TAe ρ= （1） 式中1A 和B 是与材料物理性质有关的常数，T 为绝对温度。
对于截面均匀的热敏电阻，其阻值T R 可用下式表示：T lR Sρ= （2） 式中T R 的单位为Ω，ρ的单位为cm Ω，l 为两电极间的距离，单位为cm ，S 为电阻的横截面积，单位为2cm 。
将（1）式代入（2）式，令1l A A S=，于是可得：/B TT R Ae = （3）对一定的电阻而言，A 和B 均为常数。
对（3）式两边取对数，则有：1l n l n T R B A T=+ （4）T R ln 与T1成线性关系，在实验中测得各个温度T 的T R 值后，即可通过作图求出B 和A 值，代入（3）式，即可得到T R 的表达式。
式中T R 为在温度)K (T 时的电阻值)(Ω，A 为在某温度时的电阻值)(Ω，B 为常数)K (，其值与半导体材料的成分和制造方法有关。
NTC热敏电阻特性参数基本知识
NTC热敏电阻特性参数基本知识热敏电阻（NTC）是一种基于材料的电阻器件，其电阻随温度的变化而改变。
它由具有负温度系数（NTC）的材料制成，即在温度升高时，电阻减小，在温度降低时，电阻增加。
这种特性使得NTC热敏电阻在温度测量和温度补偿方面具有广泛的应用。
1.温度-电阻特性曲线：NTC热敏电阻的温度-电阻特性曲线通常呈指数关系。
这意味着在温度较低时，电阻变化较大，而在温度较高时，电阻变化较小。
曲线可以通过以下公式来描述：Rt = Ro * exp(B*(1/T -1/To))，其中Rt是NTC电阻器在温度T下的电阻，Ro是NTC电阻器在参考温度To下的电阻，B是材料的常数。
2.特性参数：NTC热敏电阻的特性参数包括参考电阻（Ro）、B值、温度系数（TCR）和工作温度范围等。
-参考电阻（Ro）：是指在参考温度下（通常为25摄氏度）的电阻值。
-B值：是指在温度特性公式中的常数，用于描述温度和电阻之间的关系。
通常以K为单位表示。
-温度系数（TCR）：是指NTC电阻器电阻随温度变化的速率。
它是一个衡量电阻温度灵敏度的参数，通常以%/℃表示。
-工作温度范围：NTC热敏电阻的工作温度范围取决于具体的制造材料和应用要求。
一般情况下，NTC热敏电阻的工作温度范围为-50℃至+150℃之间。
3.应用领域：NTC热敏电阻被广泛应用于温度测量和控制领域。
-温度测量：通过测量NTC热敏电阻的电阻值，可以推算出所测量的环境温度。
这种应用在家电、汽车、工业自动化等领域中非常常见。
-温度补偿：由于NTC热敏电阻具有良好的温度特性，可以用于对其他器件（如电容器、晶体振荡器等）的温度变化进行补偿，从而提高电子元件的稳定性和可靠性。
4.注意事项：在使用NTC热敏电阻时-防止过电流：NTC热敏电阻具有较低的电阻值，需要防止过电流导致烧毁。
-避免受潮：NTC热敏电阻是一种水敏电阻，过度潮湿的环境会影响其性能。
-温度补偿：在使用NTC热敏电阻进行温度补偿时，需要进行精确的温度校准，以确保准确性和可靠性。
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或写
式中 Y = ln RT , A = lna, B = b, X = 1 T ，改变被测样品的 温度,分别测出不同的温度T以及对应的 RT 值，重 复7—10次，可用图解法、计算法或最小二乘法求 出A、a、b值进而可求得材料常熟和温度度系数。
测量电路：
实验仪器
FB801型恒温控制温度传感器实验仪 FB801型恒温控制温度传感器实验仪 灵敏检流计 电阻箱 负热敏电阻 玻璃烧杯， 玻璃烧杯，小试管 温度计 磁力搅拌器 电热管 PT100铂电阻温度计 PT100铂电阻温度计
实验内容： 实验内容
1．按实验原理图的实验装置接好电路，安装仪器。 ． 2．在容器内盛入水，开启直流电源开关，先测出 ． 室温时温度T0和NTC热敏电阻的阻值R0; 对水加热， 使水温逐渐上升,测试的温度从室温开始，每增加 5℃，作一次量记为Ti和Ri，直到70℃止。 3 ．用作图法求出温度在室温到70℃ 范围内的材 料系数B 。 4 ．用公式（2）计算NTC热敏电阻在温度T0= 50℃时的电阻温度系数。
测量热敏电阻阻值随温度变化数据
序号 1 30 2 35 3 40 4 45 5 50 6 55 7 60 8 65 9 70 10 75
θ (°C )
RT (Ω)
lnRT T
1 ( ×10−3 ) T
实验原理
电阻温度特性的通用公式为：
B T
R = Ae
（1）
热敏电阻温度系数的定义式为 ：
1 dRT α= RT dT
（2）
对于负温度系数热敏电阻可以表示为
B αT = − 2 T
对（1）式线性化，可得
（3）
1 ln RT = ln A + = lna + T Y = A + BX (线性变化关系)
热敏电阻温度特性的研究
实验目的 1．用温度计和直流电桥测定热敏电阻器与温度的关系。 2．要求掌握NTC热敏电阻器的阻值与温度关系特性，并
学会通过数据处理来求得经验公式的方法。
热敏电阻是对温度变化表现出非常 敏感的一种半导体电阻元件，它能测量 出温度的微小变化，并且体积小，工作 稳定，结构简单。因此，它在测温技术、 无线电技术、自动化和遥控等方面都有 广泛的应用。
数据处理
• 绘出 RT-T曲线和lnRT-1/T曲线，验证lnRT与 1/T是否成线性关系。 • 作图法求出lnRT-1/T曲线的斜率B,根据公式 （3）求出50 ℃时的电阻温度系数
思考题 1、NTC半导体热敏电阻与金属导热电阻比 较，具有什么特点？ 2、在测量半导体热敏电阻时，当桥路达到 平衡后，撤去电源，对电路会有什么影响？ （电流计是否偏转）为什么？ 3、当温度变化时，NTC热敏电阻与Pt100 的电阻值分别做什么变化，变化的趋势各 有什么特点？