各种电路保护元件(压敏、热敏电阻)介绍共72页
元器件5-热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、气敏电阻、压敏电阻电路
元器件5-热敏电阻、光敏电阻、湿敏电阻、气敏电阻、压敏电阻电路1、热敏电阻应用电路下图是热敏电阻在小功率电暖气电路中的应用。
该电路选用负温度系数热敏电阻作为感知元件，根据外界环境温度的高低自动控制电路的启停。
当环境温度较低时，热敏电阻RT的阻值较大，IC的控制端分压较高，使IC导通，二极管VD3点亮，双向晶闸管VT受触发而导通，电加热器EH通电开始升温。
当温度上升到一定程度后，RT的阻值随温度的升高而降低，使集成电路的控制端电压降低，VD3熄灭，双向晶闸管VT关断，电加热器EH断电停止加热。
2、光敏电阻应用电路下图是光敏电阻在自动调光台灯照明电路中的应用，该电路选用光敏电阻作为感知光控元件，当光敏电阻器RG感受外界环境光照强度不同时，其体现到电路中的电阻值也发生变化，从而使三极管VT1的基极获得不同的电压值，则经该三极管放大后由集电极输出的电压值也相应发生改变。
环境光变暗时，光敏电阻RG的阻值增加，使VT1基极与发射极之间变成正向偏置，VT1导通，集电极输出电流为电容器C2充电，C2的电压上升，双向晶闸管VS2导通，触发双向晶闸管VS1导通，L灯发光。
3、湿敏电阻应用电路下图是湿敏电阻在土壤湿度检测电路中的应用。
当土壤过于潮湿时，湿敏电阻MS输出的电阻信号远小于电位器RP的阻值，则运算放大器IC1的2脚电压大于其3脚电压，IC1的8脚输出低电平，此时LED1亮，LED2灭，显示土壤湿度过高。
当土壤过于干燥时，湿敏电阻器MS输出的电阻信号远高于电位器RP的阻值，IC1的2脚电压小于3脚电压，IC1的8脚输出高电平，此时LED1灭，LED2亮，显示土壤湿度过低。
4、气敏电阻应用电路气敏电阻在抽油烟机检测和控制电路中的应用见下图。
当气敏电阻MQ-211检测到油烟气体时，B点会有直流电压产生，该电压加到IC1的6脚，使IC1的3和7脚输出控制信号，3脚的驱动信号使继电器KA动作，并驱动电机进行抽气。
5、压敏电阻应用电路下图所示是压敏电阻在交流输入过压保护电路中的应用。
光敏电阻 热敏电阻 压敏电阻
光敏电阻热敏电阻压敏电阻
光敏电阻（Photoresistor）是一种能够根据光照强度变化而改变电阻值的电子元件。
当光照强度增加时，光敏电阻的电阻值减小；当光照强度减小时，电阻值增加。
光敏电阻常用于光敏控制、光敏检测等应用中，例如自动光控灯。
热敏电阻（Thermistor）是一种能够根据温度变化而改变电阻值的电子元件。
热敏电阻的电阻值通常随着温度的升高而减小，或者随着温度的升高而增加，这取决于具体的热敏电阻类型。
热敏电阻常用于温度测量、温度控制、温度补偿等应用中。
压敏电阻（Varistor）是一种能够根据电压变化而改变电阻值的电子元件。
当电压低于压敏电阻的额定电压时，它的电阻值很大，可以近似看作开路；当电压超过额定电压时，电阻值迅速减小，变得很小，可以近似看作短路。
压敏电阻常用于电压保护、过压保护等应用中，用于保护电路免受过电压损害。
这三种电阻元件在不同的应用场景中发挥重要的作用，它们可以根据外部的光照强度、温度或电压变化而改变电阻值，从而实现相应的功能。
热敏电阻
电阻分类
正温度系数热敏电阻
热敏电阻正温度系数（PTC）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．该材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体，其中掺入微量的Nb、Ta、 Bi、 Sb、Y、La等氧化物进行原子价控制而使之半导化，常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导（体）瓷； 同时还添加增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工艺成形、 高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化，从而得到正特性的热敏电阻材料。其温度系数及居里点温度随组分及 烧结条件（尤其是冷却温度）不同而变化。
电阻值计算例：试根据电阻－温度特性表，求25°C时的电阻值为5(kΩ），B值偏差为50(K）的热敏电阻在 10°C～30°C的电阻值。步骤（1）根据电阻－温度特性表，求常数C、D、E。 To=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15（2）代入BT=CT2+DT+E+50，求BT。（3）将数值代入 R=5exp {(BT1/T-1/298.15）}，求R。T:10+273.15～30+273.15。
材料分类
热敏材料一般可分为半导体类、金属类和合金类三类，现分别简述如下 。
半导体热敏电阻材料
这类材料有单晶半导体、多晶半导体、玻璃半导体、有机半导体以及金属氧化物等。它们均具有非常大的电 阻温度系数和高的电阻率，用其制成的传感器的灵敏度也相当高。按电阻温度系数也可分为负电阻温度系数材料 和正电阻温度系数材料.在有限的温度范围内，负电阻温度系数材料a可达-610-2/℃，正电阻温度系数材料a可高 达-6010-2/℃以上。如饮酸钡陶瓷就是一种理想的正电阻温度系数的半导体材料。上述两种材料均广泛用于温度 测量、温度控制、温度补瞬、开关电路、过载保护以及时间延迟等方面，如分别用子制作热敏电阻温度计、热敏 电阻开关和热敏电阻温度计、热敏电阻开关和热敏电阻延迟继电错等 。
压敏电阻产品的介绍.pdf
18
360max 31±1 约 55 64max
G4 第
II S4 第 153
的型号 18
G5 150 页 III S5 页
16 不一致
18
360max 31±1 约 59 72max
注：
1．对于 SIOV-S10，引线间距 e=5.0(线径φ0.6mm)及引线间距 e=7.5（线径φ0.8mm），在编带型号中其线
Old baunumber：96090710 材料号，不同的号码代表不同的产品，每一个材料号代表一产品。 Prod-ord.no：101069971 生产批号及批次。 Gross：30780 投产数量。 Mat-Text:S14K275G10S3 产品的型号，与材料号相对应。 Material.No：B72210S301K151 Production sheet 材料号，不同的号码代表不同的产品，每一个材料号代表 一产品。
产品的介绍
一、压敏电阻的适用范围
a.电子：移动电话、个人电脑、无绳电话、对讲机、传真机、调制解调器等；
b.电子：安全气囊，车载电话、雨刮、电动车窗、车载收音机、路程记录器、发电机整
流
器、ABC 装置等；
c.电子：洗衣机、电视机、高保真音响、石英钟、幻灯放映机、各类灯具等；
d.：遥控装置、报警设备、电子镇流器、故障电流开关、机场灯火信号设备、发电机、变压器、
几何尺寸：直径~14.交流工作电压: H250:210~1100V H200:95~175V H100:50~75V N40:20~40V N20:11~30V E200:E-VAR
粉料型号：H200 粉料类型:标准型 最大交流工作电压
Uv(at 1 mA)的允许偏差: :±10%
各种电路保护元件(压敏、热敏电阻)介绍
效能电路保护器件，它的主要特点是在反向应用 条件下，当承受高能量大脉冲时，其阻抗立即降 至极低的导通值，从而允许大电流通过，把电压 钳制在预定水平，其响应时间仅为10-12毫秒， 因此可有效地保护电子线路。
P-ESD静电抑制器
• 以Polymer技术为代表的 ESD保护器件. 高分子 功能材料的内部菱形分子以规则离散状排列,当静 电电压超过触发电压时,内部分子迅速产生尖端对 尖端放电,将静电在瞬间泄放到地.最大特点是反应 速度快(0.5~1ns)、非常低的极间电容(0.05~3pf), 很小的漏电流(1μA),非常适合各种接口的防护.
过电流保护元件
一次性熔断器
自恢复熔断器
熔断电阻器
断路器
动 力 熔 断 器
车 用 熔 断 器
电 子 熔 断 器
高 分 子 基 体
陶 瓷 基 体 CPTC
PPTC
一次性熔断器
• 熔断器是最常用的过电流保护元件，若电路中正
确地安置了熔断器，那么，熔断器就会在电流异 常上升到一定高度和持续一定时候，自身熔断切 断电流，从而起到保护电路安全运行的作用
23
Negative Temperature Coefficient
陶瓷正温度系数热敏电阻
Ceramic Positive Temperature Coefficient CPTC热敏电阻
24
概述
目前得到广泛应用的是钛酸钡(BaTiO3)系陶瓷 PTC热敏电阻器。 BaTiO3陶瓷是一种典型的铁电材料，常温下其 电阻率大于1012Ω .cm，为绝缘体。在这种材料中 引入稀有元素，可使其电阻率下降到10Ω .cm以下, 成为具有很大的正温度系数的半导体陶瓷材料， 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，产生PTC效应。
热敏电阻
热敏电阻1、简介热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．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．若电子和空穴的浓度分别为n、p，迁移率分别为μn、μp，则半导体的电导为：σ=q（nμn+pμp）因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线．这就是半导体热敏电阻的工作原理．热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTR）。
2、特点热敏电阻的主要特点是：①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃；③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；⑥稳定性好、过载能力强。
3、工作原理热敏电阻将长期处于不动作状态；当环境温度和电流处于c区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能热敏电阻动作也可能不动作。
热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短；热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。
1、ptc效应是一种材料具有ptc(positive temperature coefficient)效应,即正温度系数效应，仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。
如大多数金属材料都具有ptc效应。
在这些材料中，ptc效应表现为电阻随温度增加而线性增加，这就是通常所说的线性ptc效应。
2、非线性ptc效应经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象，即非线性ptc效应，相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应，如高分子ptc热敏电阻。
热敏电阻介绍
13279.3
540.46 811.42 1080.93 1668.23 1801.55 3603.10
10977.3
447.98 672.58 895.97 1382.79 1493.29 2986.60
9109.99
373.23 560.34 746.46 1152.03 1244.10 2488.20
1 镀锡铜塑线
AVS
2×1/0.2
-
2×0.03
300
2 铜芯塑料线 AVRB 2×10/0.12 26#
2×0.12
300
3 铜芯塑料线 RVB（ZR） 2×12/0.15 24#
2×0.2
300
4 铜芯塑料线 RVB（ZR） 2×16/0.15 22#
2×0.3
300
5 铜芯塑料线 RVB（ZR） 2×28/0.15 20#
对于常用的 NTC 热敏电阻， B 值范围一般在 2000K ～ 6000K 之间。
三、NTC 热敏电阻产品应用
我公司高品质的 NTC 热敏电阻，测温精度高，应用领域广，各种产品基本覆盖了目前国内-50℃～ 105℃所有型号的 NTC 热敏电阻市场。 1、高精度 NTC 负温度系数热敏电阻及温度传感器，适用于-50℃～105℃的温度范围使用，年稳定性 ≤0.1％，电阻值互换精度可达±0.1％。目前大量应用于下列产品与行业的测控温：民用空调、中 央空调、商用空调、汽车空调温度控制、冰箱冰柜、洗衣机、热水器、低温冷冻及冷藏、火灾报警 器、粮食系统的储运、蔬菜大棚的恒温控制、工业自动控制、建筑等。 2、 温度变送器、数显温度仪、多点测温仪、汽车空调控制器等高精密温密仪表及设备（精密可达 ±0.10℃）
1.5ＫΩ 2.252ＫΩ 3ＫΩ 4.63ＫΩ 5ＫΩ 10ＫΩ 2.64ＫΩ 30ＫΩ
《热敏电阻》课件
01
热敏电阻简介
定义与特性
热敏电阻定义
热敏电阻是一种传感器，它能够 将温度变化转化为电信号，从而 实现对温度的测量和控制。
热敏电阻特性
热敏电阻具有灵敏度高、响应速 度快、稳定性好等优点，广泛应 用于温度检测、温度补偿、温度 控制等领域。
工作原理
热敏电阻工作原理
热敏电阻由敏感元件和金属导体组成，敏感元件是热敏材料 ，金属导体则起到导通的作用。当温度变化时，热敏材料的 电阻值会发生变化，从而引起电路中电流或电压的变化。
热敏电阻工作过程
当温度升高或降低时，热敏材料的电阻值会随之减小或增大 ，从而引起电路中电流或电压的相应变化。这种变化可以进 一步被转换成电信号输出，实现对温度的测量和控制。
自动控制系统
总结词
热敏电阻在自动控制系统中也具有广 泛的应用，用于温度的监测和控制， 实现自动化生产。
详细描述
在自动控制系统中，热敏电阻可以监 测温度变化，并根据设定的温度值自 动调节加热或冷却系统，以保持温度 的稳定。这种应用在化工、食品加工 、制药等领域尤为常见。
安全保护装置
总结词
热敏电阻作为安全保护装置的重要元件，用于防止设备过热或火灾等安全事故的发生。
时间常数越小，热敏电阻的灵敏 度越高，但过高的灵敏度可能导 致热敏电阻容易受到环境干扰的 影响。
04
热敏电阻的应用实例
温度传感器
总结词
温度传感器是热敏电阻最常见的应用之一，用于测量温度并转换为电信号，广泛 应用于各种领域。
详细描述
温度传感器利用热敏电阻的阻值随温度变化的特性，将温度变化转换为电信号的 变化，从而实现温度的测量和控制。在医疗、工业、科研等领域，温度传感器发 挥着重要的作用。
各种电路保护元件压敏热敏电阻介绍
各种电路保护元件压敏热敏电阻介绍电路保护元件是一种在电路中起到保护作用的器件。
它能够对电路中的故障电流、电压和温度进行监测，一旦发现异常情况，立即采取措施，防止故障进一步扩大，保障电路和设备的安全运行。
常见的电路保护元件包括压敏电阻和热敏电阻。
下面将对这两种元件进行详细介绍。
1.压敏电阻：压敏电阻是一种基于压电效应的电阻元件，其电阻值随着外加电压的变化而变化。
在正常工作状态下，压敏电阻的电阻值非常高，几乎可以近似看作是开路状态，电流通过压敏电阻的能力非常小。
当电路中有电压过高时，压敏电阻的电阻值会急剧下降，形成一条较低电阻通路，从而将过高的电压引导到地上，保护后续的电路部件不受电压过高的影响。
压敏电阻主要有以下几种类型：1）硅酸锌压敏电阻：硅酸锌压敏电阻具有响应速度快、能耐冲击电流大、体积小等特点，广泛应用于各种电子产品的电源电路中。
2）铁电压敏电阻：铁电压敏电阻采用铁电材料制成，在正向工作电压下阻值高，在反向工作电压下阻值低，具有稳定性好、电容严格控制等特点，常用于高速数据线、电源线和通信线等的防雷击保护。
3）氧化锌压敏电阻：氧化锌压敏电阻具有耐高温、阻值变化范围大等特点，广泛应用于石油化工、航空航天、汽车电子和电力工业等领域。
2.热敏电阻：热敏电阻也是一种变阻器，其电阻值与环境温度呈反比关系。
当环境温度升高时，热敏电阻的电阻值会下降，电流通过的能力增加。
热敏电阻主要有以下几种类型：1）NTC热敏电阻：NTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降，具有响应速度快、温度控制精度高等特点，广泛应用于温度传感和测量控制领域。
2）PTC热敏电阻：PTC热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加，具有过电流保护作用。
当电流过大时，PTC热敏电阻的电阻值迅速上升，限制电流通过，起到过流保护的作用。
常用于电源线路和电机保护等。
3）高温热敏电阻：高温热敏电阻在高温环境下表现出非线性电阻特性，具有耐高温、稳定性好等特点，广泛应用于高温测量和控制领域。
《热敏电阻》PPT课件
e Rr=R0 B(1/T-1/T0)
2-4-1
R0 -- 25℃(或其它参考温度)时的电阻
T0 -- 25℃(或其它参考温度)时的绝对温度K
（T0 = 273.15 ℃ +温度
精选ppt
1
几种负温度系数热敏电阻的电阻－温度曲线
精选ppt
2
/Exhibit1
精选ppt
12
精选ppt
4
正温度系数热敏电阻PTC
根据成分和掺杂程度，有两种正温度系数热敏电阻。
陶瓷正温度系数热敏电阻：
在到达居里温度时，电阻突然增加； 电阻温度系数可高达100％/ ℃ 转换温度定义为两倍电阻最小值相对应的温度，
半导体可变电阻器：(掺杂硅热敏电阻)
在－60~ 150℃范围内硅电阻器服从下列规律：
§2-4热敏电阻
§2-4-1热敏电阻模型
热敏电阻是电阻随温度变化的半导体材料。 有两种类型热敏电阻：
正温度系数，PTC (Positive Temperature Coefficient)
+t°
负温度系数，NTC(Negative Temperature Coefficient)
-t°
负温度系数（ NTC）：温度升高时，载流子数增加，电阻降低。 电阻变化随温度呈指数关系：
精选ppt
3
B可以通过测量在两个参考温度(T1,T2)下的阻值(R1,R2）进行计算,由(24-1)有,
B=ln(R2/R1) / (1/T1-1/T2)
2-4-3
例2.5试计算25℃时具有5000Ω 和60℃时具有1244Ω的负温度系数(NTC)热 敏电阻的B。
根据式(2-4-3)
B= ln(1244 Ω / 5000Ω ) / (1/(273.15K+60K)-1/(273.15K+25K)) = 3948K