【正文】 104 103 102 101 105 Um 101 102 103 100 101 Im PTC熱敏電阻器的靜態(tài)伏安特性 2． 正溫度系數(shù) （ PTC） 熱敏電阻器的伏安特性 當電壓增至 Um時，存在一個電流最大值 Im；如電壓繼續(xù)增加，由于溫升引起電阻值增加速度超過電壓增加的速度，電流反而減小，即曲線斜率由正變負。這是因為流過電阻器電流很小時，耗散功率引起的溫升可以忽略不計的緣故。 熱敏電阻的端電壓 UT和通過它的電流I有如下關(guān)系： ??????????????????? ???0000 e x p11e x pTTTBIRTTBIRIRU NNTTT0——環(huán)境溫度； △ T——熱敏電阻的溫升。 lnRr1 lnRr2 BP β mR BP=tgβ =mR/mr T1 T2 lnRr0 mr lnRT~T 表示的 PTC熱敏電阻器電阻 —溫度曲線 lnRr T ? ?? ? PPTPTPTTtp BTTBRTTBRBdTdRR ?????00e x pe x p100?若對上式微分，可得 PTC熱敏電阻的電阻溫度系數(shù) αtp 第 5 章 熱電式傳感器 α β a b c d Um U0 I0 Im U/V I/mA NTC熱敏電阻的靜態(tài)伏安特性 （ 二 ） 熱敏電阻器的伏安特性 （ U—I） 熱敏電阻器伏安特性表示加在其兩端的電壓和通過的電流 ， 在熱敏電阻器和周圍介質(zhì)熱平衡 （ 即加在元件上的電功率和耗散功率相等 ） 時的互相關(guān)系 。 若對上式取對數(shù) ， 則得： ? ?0e x p0 TTBRR PTT ??以 lnRT、 T分別作為縱坐標和橫坐標，便得到下圖。當溫度低于 Tp1時，溫度靈敏度低；當溫度升高到 Tp1后，電阻值隨溫度值劇烈增高（按指數(shù)規(guī)律迅速增大）；當溫度升到 Tp2時，正溫度系數(shù)熱敏電阻器在工作溫度范圍內(nèi)存在溫度 Tc，對應有較大的溫度系數(shù) αtp 。C 電阻/Ω Tp1 Tp2 Tc=175 186。 第 5 章 熱電式傳感器 為了使用方便 ， 常取環(huán)境溫度為 25℃ 作為參考溫度 （ 即T0=25℃ ） ， 則 NTC熱敏電阻器的電阻 —溫度關(guān)系式： ?????? ??2 9 811e x p25 TBRR NT0 25 50 75 100 125 1 2 3 (25186。C 電阻/Ω NTC熱敏電阻器的電阻 溫度曲線 材料的不同或配方的比例和方法不同 ， 則 BN也不同 。 1 負電阻溫度系數(shù) (NTC)熱敏電阻器的溫度特性 ???????? ??011e x p0 TTBRR NTTNTC的電阻 —溫度關(guān)系的一般數(shù)學表達式為： 0ln11ln0TNT RTTBR ????????? ??如果以 lnRT、 1/T分別作為縱坐標和橫坐標，則上式是一條斜率為 BN ，通過點 (1/T， lnRT)的一條直線 ,如圖。 第 5 章 熱電式傳感器 RT、 RT0——溫度為 T、 T0時熱敏電阻器的電阻值； BN ——NTC熱敏電阻的材料常數(shù)。 第 5 章 熱電式傳感器 （ 一 ） 熱敏電阻器的電阻 ——溫度特性 （ RT—T） 1 2 3 4 鉑絲 40 60 120 160 0 100 101 102 103 104 105 106 RT/Ω 溫度 T/186。 20. 元件尺寸 指熱敏電阻器的截面積 A、電極間距離 L和直徑 d。 第 5 章 熱電式傳感器 18. 標稱工作電流 I 指在環(huán)境溫度 25℃ 時，旁熱式熱敏電阻器的電阻值被穩(wěn)定在某一規(guī)定值時加熱器內(nèi)的電流。 KG＝ R/P 15. 熱電阻值 RH 指旁熱式熱敏電阻器在加熱器上通過給定的工作電流時 ,電阻器達到熱平衡狀態(tài)時的電阻值。它可用熱敏電阻器的主要參數(shù)變化率來表示。 GGG RUP 2?第 5 章 熱電式傳感器 13. 功率靈敏度 KG 熱敏電阻器在工作點附近消耗功率 lmW時所引起電阻的變化 ， 即： 在工作范圍內(nèi) ， KG隨環(huán)境溫度的變化略有改變 。 tnHP?1 0 0 00 ?12. 工作點耗散功率 PG 電阻值達到 RG時所消耗的功率。 在此功率下 ,它自身溫度不應超過 Tmax。 HPTT E?? 0m a x5. 時間常數(shù) τ 熱敏電阻器在零功率測量狀態(tài)下 ， 當環(huán)境溫度突變時電阻器的溫度變化量從開始到最終變量的 ％ 所需的時間 。 第 5 章 熱電式傳感器 6. 最高工作溫度 Tmax 熱敏電阻器在規(guī)定的技術(shù)條件下長期連續(xù)工作所允許的最高溫度： T0—環(huán)境溫度； PE—環(huán)境溫度為 T0時的額定功率； H—耗散系數(shù) 7. 最低工作溫度 Tmin 熱敏電阻器在規(guī)定的技術(shù)條件下能長期連續(xù)工作的最低溫度 。 4. 耗散系數(shù) H 熱敏電阻器溫度變化 1℃ 所耗散的功率變化量 。在工作溫度范圍內(nèi)， BN值并不是一個常數(shù)，而是隨溫度的升高略有增加的。 BN值決定于材料的激活能 ?E,具有 BN=?E／ 2k的函數(shù)關(guān)系，式中 k為波爾茲曼常數(shù)。 ℃ 時的阻值 。 （二）熱敏電阻的分類 第 5 章 熱電式傳感器 熱敏電阻材料的分類 （ 1） 大分類 小分類 代表例子 NTC 單晶 金剛石、 Ge、 Si 金剛石熱敏電阻 多晶 遷移金屬氧化物復合燒結(jié)體 、無缺陷形金屬氧化燒結(jié)體多結(jié)晶單體 、固溶體形多結(jié)晶氧化物SiC系 Mn、 Co、 Ni、 Cu、 Al氧化物燒結(jié)體 、 ZrY氧化物燒結(jié)體 、 還原性 TiO Ge、 Si Ba、 Co、 Ni氧化物 濺射 SiC薄膜 玻璃 Ge 、 Fe、 V等氧化物 硫硒碲化合物 玻璃 V、 P、 Ba氧化物 、 Fe、 Ba、Cu氧化物 、 Ge、 Na、 K氧化物 、 （ As2Se3 ） 、（ Sb2SeI） 有機物 芳香族化合物 聚酰亞釉 表面活性添加劑 液體 電解質(zhì)溶液 熔融硫硒碲化合物 水玻璃 As、 Se、 Ge系 第 5 章 熱電式傳感器 熱敏電阻材料的分類（ 2） PTC 無機物 BaTiO3系 Zn、 Ti、 Ni氧化物系 Si系、硫硒碲化合物 （ Ba、 Sr、 Pb） TiO3燒結(jié)體 有機物 石墨系 有機物 石墨 、 塑料 石臘 、 聚乙烯 、 石墨 液體 三乙烯醇混合物 三乙烯醇 、 水 、 NaCl CTR V、 Ti氧化物系、 Ag2S、（ AgCu）、（ ZnCdHg）BaTiO3單晶 V、 P、 （ Ba 3． 突變型負溫度系數(shù)熱敏電阻器 （ CTR)該類電阻器的電阻值在某特定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高而降低 3～ 4個數(shù)量級 ， 即具有很大 負溫度系數(shù) 。 2． 負溫度系數(shù)熱敏電阻器 （ NTC） 電阻值隨溫度升高而下降的熱敏電阻器簡稱 NTC熱敏電阻器 。 按熱敏電阻的阻值與溫度關(guān)系這一重要特性可分為： 1． 正溫度系數(shù)熱敏電阻器 （ PTC） 電阻值隨溫度