半导体热敏电阻特性的研究
热敏电阻详细介绍
热敏电阻 (NTC / PTC)Eu-RoHS1. 热敏电阻是….是对温度特别敏感的阻抗体(Thermally Sensitive Resistor)根据 温度变化阻抗值也变大的半导体。
. 热敏电阻是金属氧化物( Mn,Ni,Co等)种类，在高温下烤出来的 高品质陶瓷半导体，使用范围是 -50℃~+500℃不需要调节日常 温度，适用于常温。
因为形状小、特性稳定、高感应部件，所以一般用于家电及产业 机械的温度感应器或温度补偿用部品。
按图纸1一样分为3种类。
参考) 1. NTC[Negative Temperature Coefficient] 2. PTC[Positive Temperature Coefficient] 3. CTR[Critical Temperature Resistor]±×¸²2. 热敏电阻的特征1) 按照需求的形象可以缩小形象. 2) 能大量生产，价格便宜。
3) 阻抗值的范围是数ohm ~ 数百kohm，所以适用于电路。
4) 阻抗值的温度系数比 Pt, Ni, Cu等金属相比大于 5 ~ 15倍。
3. 热敏电阻经常用于温度感应器的原因。
原因是外形小、加工优秀、热敏电阻的阻抗值大、阻抗温度系数大、相对于 1 ℃的温度变化阻抗变化量大，所以薄线也可测 温度变化，信号层次高，电路可更改为简单，之所以价格便宜，并有电路分解能力等优点。
因这种原因电路的小型化，micro-processor IC普及进展，所以对热敏电阻的需求量越来越多。
4. Joinset 热敏电阻的优点1) 高精密性和温度变化的反映性。
2) ESD的强耐久性 3) 优越的环境耐久性 [例： 耐失性, 强热冲击等] 4) 满足Eu-RoHS3[Moisture resistance]2 1ΔR@25℃ ΔB(25/85)3[ESD – Air discharge test]2 1 [% ] 0 -1 -2 -3ΔR@25℃ ΔB(25/85)[% ]0 -1 -2 -3 0 250 500 Time [hr] 750 10001. P/N : 1005 10kΩ B3435K 2. Test condition: * MIL-STD-202 106G [MIL-PRF-23648E] * 85℃/85%RH/1000hrs 3. Spec. : △R & △B ≤ ± 3% of initial value¡â¡â1. P/N : 1005 10kΩ B3435K 2. Test condition: IEC 1000-4-2, polarity & 10 times 3. Spec. : △R & △B ≤ ± 3% of initial value051015 ESD [kV]202530※ 用Joinset自己的陶瓷造成技术和工程管理及设计技术确保优秀的竞争力Copyright ¨Ï2006热敏电阻 （ＮＴＣ ／ ＰＴＣ）热敏电阻各种类的基本结构和特征Ｅｕ－ＲｏＨＳ区 分 产 品 涂抹剂 ＳＭＤ 夼槟温度范围（∩） 应用范围 桠观照片Ｐｏｌｙｍｅｒ ，Ｇｌａｓｓ 怎－５０ ￣１２５ Ｅｐｏｘｙ（埘 围）猗硝，貊 电酗榛酗 ＴＣＸＯ［ａｎａｌｏｇ］－５０ ￣ １００ 亡 调 Ｅｐｏｘｙ 电磁炉 －５０ ￣１８０ （耖驮 温） 锅炉水温感应器 Ｂａｒｅ－ｃｈｉｐ 遥控器 Ｇｌａｓｓ －５０ ￣３００ 摄象机 ［Ｃｈｉｐ ｉｎ Ｇｌａｓｓ］ Ｇｌａｓｓ －５０ ￣２５０ ［Ｄｉｏｄｅ Ｔｙｐｅ］ Ｄｉｓｃ Ｅｐｏｘｙ 传真机 貊 ＆貊 电器容器 电器等躞幡预定－５０ ￣１００ 诗电，雪 产业用 车， ６． 热敏电阻的基本特性及用语和定义 ㄧ 疰 温度的特性 扉镆 温度埘围内阻抗值和温度关系表示． Ｒ１＝Ｒ２ ｅｘｐ［Ｂ（１／Ｔ１－１／Ｔ２）］ Ｔ１，Ｔ２ 绝对温度（Ｋ） Ｒ１，Ｒ２ ： Ｔ１，Ｔ２ 时无负荷阻抗值（ｏｈｍ） Ｂ ： Ｂ镝 数（Ｋ） 热敏电阻的阻抗温度变化特性 ㄨ 匍 负荷疰 值［з］ 荇诗 电流状态下的阻抗值。
半导体及其特性
半导体及其特性
顾名思义，所谓半导体，就是介于导体与绝缘体之间的一种材料，它的导电能力比导体差得多，而又比绝缘体要好得多。
硅、锗、砷化镓等，都是常用的半导体。
开始，人们对半导体及其优越性没有足够的认识，半导体材料并没有表现出多大的用处。
近几十年来，随着人们发现半导体具有的特殊性能，半导体才逐渐引起全世界的重视，对它的研究和应用发展极快。
现在，从日常生活到现代通讯设备，电子计算机、空间技术等，都离不开半导体。
半导体材料具有如下几个特性：
1．热敏性。
我们知道，温度是影响导体电阻的条件之一，但只有温度变化很大时，才有讨论的实际意义。
半导体材料的电阻随温度的升高而明显变小，有些半导体的温度只要变化百分之几摄氏度，都能观察到它的电阻变化。
我们将半导体材料的电阻对温度变化的敏感性称为半导体的热敏性。
根据半导体的热敏性，我们可以制作热敏电阻，在精密温度的测量、热敏自动控制方面有广泛的应用。
2．光敏性。
用光照射半导体材料时，它的电阻会明显减小，照射光越强，电阻就越小。
我们将半导体材料的电阻对光照反应的敏感性称为光敏性。
光敏性主要被用在自动控制上。
例如，利用光敏电阻加上控制电路，可以做到入夜时路灯自动通电，而太阳一出来，路灯又自动关闭，既方便生活又节省用电。
3．压敏性。
半导体材料受到压力的时候，电阻也会明显减小。
半导体的这种特性称为压敏性，它被广泛用于科学实验的压力测量和自动控制。
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。
实验2用非平衡电桥研究报告热敏电阻的温度特性
实验2 用非平衡电桥研究热敏电阻的温度特性【实验目的】1． 掌握非平衡电桥的工作原理。
2． 了解金属导体的电阻随温度变化的规律。
3． 了解热敏电阻的电阻值与温度的关系。
4． 学习用非平衡电桥测定电阻温度系数的方法。
【仪器用具】FB203型多档恒流智能控温实验仪、QJ23直流电阻电桥、YB2811 LCR 数字电桥、MS8050数字表。
【原理概述】1． 金属导体电阻金属导体的电阻随温度的升高而增加，电阻值t R 与温度t 间的关系常用以下经验公式表示：)1(320 ++++=ct bt t R R t α （1）式中t R 是温度为t 时的电阻，0R 为00=t C 时的电阻，c b ,,α为常系数。
在很多情况下，可只取前三项： )1(20bt t R R t ++=α （2） 因为常数b 比α小很多，在不太大的温度范围内，b 可以略去，于是上式可近似写成： )1(0t R R t α+= （3） 式中α称为该金属电阻的温度系数。
严格地说，α与温度有关，但在C 100~C 000范围内，α的变化很小，可看作不变。
利用电阻与温度的这种关系可做成电阻温度计，例如铂电阻温度计等，把温度的测量转换成电阻的测量，既方便又准确，在实际中有广泛的应用。
通过实验测得金属的t R t ~关系曲线（图1）近似为一条直线，斜率为α0R ，截距为0R 。
根据金属导体的t R ~曲线，可求得该导体的电阻温度系数。
方法是从曲线上任取相距较远的两点（11,R t ）及(22,R t )，根据（3）式有：12212．半导体热敏电阻热敏电阻由半导体材料制成，是一种敏感元件。
其特点是在一定的温度范围内，它的电阻率T ρ随温度T 的变化而显著地变化，因而能直接将温度的变化转换为电量的变化。
一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降，称为负温度系数热敏电阻（简称“NTC ”元件），其电阻率T ρ随热力学温度T 的关系为T B T e A /0=ρ （5）式中0A 与B 为常数，由材料的物理性质决定。
热敏电阻的工作原理
热敏电阻的工作原理
热敏电阻（Thermistor）是一种根据温度变化而改变电阻值的电阻器件。
它利用半导体材料的温度特性，通过改变材料的电阻来实现温度的测量和控制。
热敏电阻的工作原理如下：
热敏电阻一般由氧化物陶瓷材料制成，如氧化铁、氧化铜、氧化镍等。
这些材料具有负温度系数（Negative Temperature Coefficient，NTC）或正温度系数（Positive Temperature Coefficient，PTC）的特性。
1. NTC热敏电阻：当温度升高时，NTC热敏电阻的电阻值减小。
这是因为随着温度升高，材料中的载流子（电荷）增多，从而导致电阻减小。
NTC热敏电阻的电阻-温度关系为负温度系数。
2. PTC热敏电阻：当温度升高时，PTC热敏电阻的电阻值增加。
这是因为随着温度升高，材料中的载流子浓度下降，导致电阻增加。
PTC 热敏电阻的电阻-温度关系为正温度系数。
热敏电阻常用于温度测量和温度控制应用。
通过接入电路中，可以通过测量电阻值的变化来确定环境的温度。
一般情况下，热敏电阻与其
他电子元件（如电流源、电压源、运算放大器等）组成一个电路，用于实现温度的检测和反馈控制。
需要注意的是，热敏电阻的温度-电阻特性通常是非线性的，其电阻-温度曲线可能与不同型号的热敏电阻和温度范围有关。
为了准确测量和控制温度，可能需要使用特定的电阻-温度曲线校准表或通过计算和插值来确定温度值。
名词解释ntc
NTC 热敏电阻的特性与应用
一、NTC 热敏电阻的定义
NTC(Negative Temperature Coefficient) 热敏电阻，也叫做负温度系数热敏电阻，是一种半导体材料制作的电阻器件，其电阻值随着温度的升高而减小，反之亦然。
二、NTC 热敏电阻的特性
NTC 热敏电阻的主要特性是其电阻值与温度之间的关系，即它的电阻值随温度的变化而变化。
当温度升高时，NTC 热敏电阻的电阻值会减小，而当温度降低时，其电阻值会增加。
这种特性使得 NTC 热敏电阻在电路中有着广泛的应用。
三、NTC 热敏电阻的工作原理
NTC 热敏电阻的工作原理是基于半导体材料的特性。
NTC 热敏电阻材料中的载流子浓度随着温度的升高而增加，从而导致电阻值的减小。
反之，当温度降低时，载流子浓度减少，电阻值增加。
四、NTC 热敏电阻的应用
NTC 热敏电阻在电子电路中有着广泛的应用，下面列举几个常见的应用:
1. 温度传感器:NTC 热敏电阻可以作为温度传感器，将其连接到一个电路中，通过测量其电阻值可以推断出当时的温度。
2. 热保护器：由于 NTC 热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小，因此可以将其用作热保护器，当电路中的温度升高到一定程度时，NTC 热敏电阻的电阻值会减小到一定程度，从而切断电路，保护电路
不受过热的损坏。
3. 恒温控制器：通过将 NTC 热敏电阻与一个加热器和一个控制器相连，可以制作一个恒温控制器。
当温度升高时，NTC 热敏电阻的电阻值减小，控制器会切断加热器的电源，从而使温度保持恒定。
负温度系数热敏电阻用于半导体桥火工品射频防护的研究
措施 ， 仅仅依 靠 陶瓷 塞 结 构 对射 频 能 量 进入 火 工
品后产 生 的热量 进 行 散 失 ， 但还 是 具 有 一定 的射 频 防护能力 。当火工 品 陶瓷 塞封 装结构 的直 径为 常用 的６ｍｍ、 ８ｍｍ时 ， 频干 扰虽 然会在 Ｓ Ｂ芯 射 Ｃ 片上产 生 １０多 度 的温 度 ， 并 未 达 到药 剂 的着 ０ 但 火点 。而 当陶 瓷 塞 直径 为 ４ ７ ｍ 时 ， 频 能 量 ． ｍ 射 的干扰 则会 耦合 进 火 工 品 内对 其 性 能产 生 影 响 ， 造成 火工 品的意 外发 火或性 能改 变 。
第３ ６卷 １ 第 期
２ ２ ０１
南京理 工大 学 学报
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ａ ｊ ｇＵ ｉ ｒｉ ｆ ｃｅ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ｏ ｒａ ｏ Ｎ ｎｉ ｎ ｅｓ ｙｏ ｉｎ ｅａ ｄＴ ｃ ｎ ｌ ｙ ｎ ｖ ｔ Ｓ ｏ
Ｖ０ ． ６ １ ３ Ｎｏ １ ． Ｆｅ ｂ．２ ２ ０１
１ ２ ＮＴ ． Ｃ热敏 电 阻
Ｎ Ｃ热 敏 电阻 是 一种 以锰 、 、 、 等金 属 Ｔ 钴 镍 铜 氧化物 为 主要原 材 料 制 造 的半 导 体 元件 ， 它具 有 灵 敏度 高 ， 电阻值 与温 度特性 波 动性小 ， 对各 种温
度 变化 响 应 快 等 优 点 。Ｎ Ｃ热 敏 电 阻 具 有 负 温 Ｔ
２月
负 温 度 系 数 热 敏 电 阻 用 于 半 导 体 桥 火 工 品 射 频
防 护 的 研 究
陈 飞， 彬 ， 志春 周 秦
（ 京理 工大学 化工学院 ， 南 江苏 南 京 ２ ０９ ） １０ ４
摘
要 ： 了提 高半 导体桥 （ Ｃ 火工 品 的抗 射 频 干扰 性 能 ， 用具 有 负温度 系数 （ Ｔ 特 性 为 Ｓ Ｂ） 采 Ｎ Ｃ）
半导体电阻率随温度变化曲线
半导体电阻率随温度变化曲线
【最新版】
目录
一、半导体的特性
二、半导体电阻率随温度变化的原因
三、半导体电阻率随温度变化的典型特性
四、半导体电阻率随温度变化的应用
正文
一、半导体的特性
半导体是一种特殊的材料，其导电性能介于导体和绝缘体之间。
半导体的特性主要取决于其原子结构，即外层电子既不像导体那样容易挣脱原子核的束缚，也不像绝缘体中的电子被原子核紧紧地束缚着。
这种特殊的原子结构决定了半导体的导电性介于导体和绝缘体之间。
二、半导体电阻率随温度变化的原因
半导体的电阻率随温度变化，主要是因为温度的变化会影响半导体中的载流子数目。
随着温度的升高，半导体中的载流子数目会按指数规律迅速增加，导致导电能力增强，电阻率减小。
三、半导体电阻率随温度变化的典型特性
半导体电阻率随温度变化的典型特性可以分为三个阶段：
1.温度很低时，电阻率随温度升高而降低。
2.温度继续升高，电阻率随温度升高而增大。
3.温度继续升高，电阻率随温度升高而降低。
四、半导体电阻率随温度变化的应用
半导体电阻率随温度变化的特性被广泛应用于热敏电阻的制造。
热敏电阻可以根据材料不同是正温度系数，也可以是负温度系数。
这种特性使得半导体可以用于制造各种传感器，如温度传感器、光传感器等。
总之，半导体电阻率随温度变化具有特殊的特性，这种特性决定了半导体在电子器件中的广泛应用。
(整理)实验28应用计算机测定热敏电阻的温度特性
大学物理实验教案实验名称：应用计算机测定热敏电阻的温度特性1 实验目的1. 熟悉Pasco 科学工作室软件环境。
2. 掌握非线性特性传感器的科学工作室数据采集方法。
3. 掌握曲线拟合方法确定待定系数。
4.了解热敏电阻的温度特性。
2 实验仪器计算机 500型科学工作室接口 恒流源 温度传感器 电压传感器 加热装置3 实验原理3.1 热敏器件大多数材料的电阻率都与温度有关系，有的随温度的变化不明显，有的却非常敏感。
对温度变化敏感的材料通常用来制作温度传感器的热敏器件。
常见的热敏器件有用半导体材料做成的半导体热敏电阻和用金属材料（铂或铜）做成的热电阻。
半导体热敏电阻其电阻率随温度的升高而急剧下降。
金属材料做成的热电阻的电阻率随温度升高而缓慢地升高。
图28-1表示热敏电阻与普通金属电阻的不同温度特性。
热敏电阻对于温度变化的反应要比金属电阻灵敏的多，热敏电阻的体积也可以做的很小，用它来制成的半导体温度计，已广泛地使用在工业控制和科学仪器中，并在物理、化学和生物学研究等方面得到广泛应用。
3.2 热敏器件的特性3.2.1 半导体热敏电阻特性在一定的温度范围内，对于负温度型的半导体热敏电阻的电阻率ρ和温度T 之间有如下关系：TB e A /1=ρ (1)式中1A 和B 是材料物理性质有关的常数，T 为绝对温度。
对于粗细均匀的热敏电阻材料， 由于T l R Sρ= (2)T R 的单位为Ω；ρ单位为 m ⋅Ω；l 为材料的长度，单位为m ；S 为横截面积，单位为2m 。
将式（1）代入式（2），令S lA A 1=，于是可得 TB T Ae R /= （3）对一定的电阻而言，A 和B 均为常数。
对式（3）两边取对数，则有AT B R T ln 1ln += （4）可见T R ln 与T 1成线性关系。
在实验上通过测出器件的电阻T R 随温度T 的变化特性来确定系数A 值，可得到T R 的特性表达式。
3.2.2 金属热电阻特性大部分金属热电阻的特性在小温度范围内是线性的。
热敏电阻
一．热敏电阻原理型号介绍1 半导体热敏电阻的工作原理按温度特性热敏电阻可分为两类，随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。
⑴正温度系数热敏电阻的工作原理此种热敏电阻以钛酸钡（BaTio3）为基本材料，再掺入适量的稀土元素，利用陶瓷工艺高温烧结尔成。
纯钛酸钡是一种绝缘材料，但掺入适量的稀土元素如镧（La）和铌（Nb）等以后，变成了半导体材料，被称半导体化钛酸钡。
它是一种多晶体材料，晶粒之间存在着晶粒界面，对于导电电子而言，晶粒间界面相当于一个位垒。
当温度低时，由于半导体化钛酸钡内电场的作用，导电电子可以很容易越过位垒，所以电阻值较小；当温度升高到居里点温度（即临界温度，此元件的‘温度控制点’一般钛酸钡的居里点为120℃）时，内电场受到破坏，不能帮助导电电子越过位垒，所以表现为电阻值的急剧增加。
因为这种元件具有未达居里点前电阻随温度变化非常缓慢，具有恒温、调温和自动控温的功能，只发热，不发红，无明火，不易燃烧，电压交、直流3～440V均可，使用寿命长，非常适用于电动机等电器装置的过热探测。
⑵负温度系数热敏电阻的工作原理负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料，采用陶瓷工艺制造而成。
这些金属氧化物材料都具有半导体性质，完全类似于锗、硅晶体材料，体内的载流子（电子和空穴）数目少，电阻较高；温度升高，体内载流子数目增加，自然电阻值降低。
负温度系数热敏电阻类型很多，使用区分低温（-60～300℃）、中温（300～600℃）、高温（>600℃）三种，有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、价格低等优点，广泛应用于需要定点测温的温度自动控制电路，如冰箱、空调、温室等的温控系统。
热敏电阻与简单的放大电路结合，就可检测千分之一度的温度变化，所以和电子仪表组成测温计，能完成高精度的温度测量。
普通用途热敏电阻工作温度为-55℃～+315℃，特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55℃，可达-273℃。
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半导体热敏电阻特性的研究
半导体热敏电阻作为一种新型传感器，在微机控制中发挥了重要作用。
它在多个应用
中具有广泛的使用价值。
考虑到该类器件的特殊性，有必要了解其特性，以便更好地掌握
其使用情况。
半导体热敏电阻是基于原理研究的。
它的工作原理是基于电阻的变化，即加热时电阻
的变化。
当半导体热敏电阻的温度升高时，其电阻值也会随之变化。
这是因为半导体材料
本身含有自溶物，这些自溶物会随着外界环境温度的变化而换热，从而造成电子空间精度、晶间距和晶粒尺寸的改变。
经过改变，电子传导性能下降，从而使电阻值增大，相应温度
升高。
半导体热敏电阻可用于温度测量和控制，可以获得精确的测量结果。
此外，半导体热敏电阻具有抗干扰能力和灵敏度较高的优点。
首先，它具有良好的抗
干扰性能，它能有效抑制非温度信号对测量结果的干扰，这对精确测量温度非常重要。
另外，半导体热敏电阻具有较高的灵敏度，它能够检测微小的温度变化，可以检测到温度变
化小于0.01℃的信号。
另外,半导体热敏电阻的使用应注意其耐电压。
耐电压指的是在应用半导体热敏电阻时,介质中被容许的最大电压,如果电压超出设计要求,可能会使半导体热敏电阻的性能指
标下降,从而影响测量精度。
因此，使用半导体热敏电阻时，应注意其耐电压。
总之，半导体热敏电阻是一种重要的传感器，具有抗干扰性能好、灵敏度高及耐电压
高等特点。
它是目前温度测量和控制应用中理想的解决方案，是未来发展的趋势。