【正文】 Ba氧化物 、 Fe、 Ba、Cu氧化物 、 Ge、 Na、 K氧化物 、 （ As2Se3 ） 、（ Sb2SeI） 有機(jī)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 熱敏電阻材料的分類（ 2） PTC 無機(jī)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(jī)物 石墨系 有機(jī)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 ℃ 時(shí)的阻值 。 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)。在工作溫度范圍內(nèi)， BN值并不是一個(gè)常數(shù)，而是隨溫度的升高略有增加的。 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 。 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(shí)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 。 HPTT E?? 0m a x5. 時(shí)間常數(shù) τ 熱敏電阻器在零功率測量狀態(tài)下 ， 當(dāng)環(huán)境溫度突變時(shí)電阻器的溫度變化量從開始到最終變量的 ％ 所需的時(shí)間 。 在此功率下 ,它自身溫度不應(yīng)超過 Tmax。 tnHP?10000 ?12. 工作點(diǎn)耗散功率 PG 電阻值達(dá)到 RG時(shí)所消耗的功率。 GGG RUP 2?13. 功率靈敏度 KG 熱敏電阻器在工作點(diǎn)附近消耗功率 lmW時(shí)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。它可用熱敏電阻器的主要參數(shù)變化率來表示。 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(shí) ,電阻器達(dá)到熱平衡狀態(tài)時(shí)的電阻值。 18. 標(biāo)稱工作電流 I 指在環(huán)境溫度 25℃ 時(shí)，旁熱式熱敏電阻器的電阻值被穩(wěn)定在某一規(guī)定值時(shí)加熱器內(nèi)的電流。 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。 （ 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。 RT、 RT0——溫度為 T、 T0時(shí)熱敏電阻器的電阻值； BN ——NTC熱敏電阻的 材 料常數(shù)。 1 負(fù)電阻溫度系數(shù) (NTC)熱敏電阻器的溫度特性 ???????? ??011e xp0 TTBRR NTTNTC的電阻 —溫度關(guān)系的一般數(shù)學(xué)表達(dá)式為： 0ln11ln0TNT RTTBR ????????? ??如果以 lnRT、 1/T分別作為縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)，則上式是一條斜率為 BN ，通過點(diǎn) (1/T， lnRT)的一條直線 ,如圖。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 。 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： ?????? ?? 29811e xp25 TBRR NTRT/R25——BN關(guān)系如下表 。C,1) RT / RT0T特性曲線 RT/R25 T RT／ R25～ BN系數(shù)表 RT／ R25 BN R50／ R25 2200 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 5000 R0／ R25 R75／ R25 R20／ R25 R150／ R25 R100／ R25 （ PTC） 熱敏電阻器的電阻 —溫度特性 其特性是利用正溫度熱敏材料 ， 在居里點(diǎn)附近結(jié)構(gòu)發(fā)生相變引起導(dǎo)電率突變來取得的 ， 典型特性曲線如圖 10000 1000 100 10 0 50 100 150 200 250 R20=120Ω R20= R20= PTC熱敏電阻器的電阻 —溫度曲線 T/186。C PTC熱敏電阻的工作溫度范圍較窄，在工作區(qū)兩端，電阻 —溫度曲線上有兩個(gè)拐點(diǎn)： Tp1和 Tp2。 經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)：在工作溫度范圍內(nèi)，正溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻 —溫度特性可近似用下面的實(shí)驗(yàn)公式表示： 式中 RT、 RT0——溫度分別為 T、 T0時(shí)的電阻值； BP——正溫度系數(shù)熱敏電阻器的材料常數(shù) 。 ） 可見： 正溫度系數(shù)熱敏電阻器的電阻溫度系數(shù) αtp ，正好等于它的材料常數(shù) BP的值。 （ NTC） 熱敏電阻器的伏安特性 該曲線是在環(huán)境溫度為 T0時(shí)的靜態(tài)介質(zhì)中測出的靜態(tài) U—I曲線 。 曲線見下圖，它與 NTC熱敏電阻器一樣，曲線的起始段為直線，其斜率與熱敏電阻器在環(huán)境溫度下的電阻值相等。當(dāng)熱敏電阻器溫度超過環(huán)境溫度時(shí)，引起電阻值增大，曲線開始彎曲。 （ 三 ） 功率 溫度特性 （ PT—T） 描述熱敏電阻器的電阻體與外加功率之間的關(guān)系 ， 與電阻器所處的環(huán)境溫度 、 介質(zhì)種類和狀態(tài)等相關(guān) 。因此 ， 它的變化必然有時(shí)間上的滯后現(xiàn)象 。 動(dòng)態(tài)特性種類： ?周圍溫度變化所引起的加熱特性； ?周圍溫度變化所引起的冷卻特性； ?熱敏電阻器通電加熱所引起的自熱特性。 RTa——溫度 Ta時(shí) ,熱敏電阻器的電阻值； t——時(shí)間 。 伏安特性 的位置 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) (i) 6 5 4 3 2 1 1 2 ~ A型 B型 ( j ) 溫度檢測用的各種熱敏電阻器探頭 1—熱敏電阻； 2—鉑絲； 3—銀焊； 4—釷鎂絲； 5—絕緣柱； 6—玻璃 （ 二 ） 測溫用的熱敏電阻器 各種熱敏電阻傳感器結(jié)構(gòu) 測表面電阻用的熱敏電阻器安裝方法 圖為測表面溫度用的熱敏電阻器的各種安裝方式 。 對(duì)于晶體管低頻放大器和功率放大器電路的溫度補(bǔ)償 ， 可用下列公式確定熱敏電阻器的型號(hào)： R(T) R1 R2 Rr 溫度補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò) ? ?? ?? ?? ?? ?? ??????????????????????02121200T22121222T12121211T )(TR )(TR )(TRTRrrrrrTRTRrrrrrTRTRrrrrrTR)11(e xp)()(0101 TTBTRTR NTT ??)11(e xp)()(0202 TTBTRTR NTT ??0—25℃ 時(shí)的溫度 αtn=BN/T2 設(shè)計(jì)原理：利用半導(dǎo)體 PN結(jié)的電流電壓與溫度有關(guān)的特性。 本節(jié)簡要介紹 IC溫度傳感器的類型 、 基本原理 、主要特性及其應(yīng)用等有關(guān)問題 。 電流型 IC溫度傳感器是把線性集成電路和與之相容的薄膜工藝元件集成在一塊芯片上 ,再通過激光修版微加工技術(shù) ,制造出性能優(yōu)良的測溫傳感器。其值可達(dá) 10MΩ。 電壓型 IC溫度傳感器是將溫度傳感器基準(zhǔn)電壓、緩沖放大器集成在同一芯片上 ,制成一四端器件。這類 IC溫度傳感器特別適合于工業(yè)現(xiàn)場測量。 眾所周知 ， 晶體管 PN結(jié)的這種溫漂 ， 會(huì)給電路的調(diào)整帶來極大的麻煩 。 IC溫度傳感器就是依據(jù)半導(dǎo)體的溫漂特性 ， 經(jīng)過精心設(shè)計(jì)而制造出來的集成化線性較好的溫度傳感器件 。 二、 IC溫度傳感器的測溫原理 （ 一 ） 電壓輸出型集成溫度傳感器 AN6701S是日本松下公司生產(chǎn)的電壓輸出型集成溫度傳感器，它有四個(gè)引腳，三種連線方式： (a)正電源供電，(b)負(fù)電源供電， (c)輸出極性顛倒。這時(shí)靈敏度可達(dá) 109~110mV/℃ ，在 10~80℃ 范圍內(nèi)基本誤差不 177。 輸出 AN6701 (a) 1 2 4 3 RC 5~15V AN6701 輸出 (c) 10kΩ RC 3 1 2 4 5~15V + ∞ + 100kΩ 10kΩ 100kΩ AN6701 (b) 2 1 3 輸出 4 － 5~－ 15V RC 三、 IC溫度傳感器的主要特性 輸出電壓/V 0 2 4 6 8 10 12 － 20 0 20 40 60 80 RC=100kΩ RC=10kΩ RC=1kΩ 溫度 /186。AN6701S有很好的線性，非線性誤差不超過 %。校準(zhǔn)后，在 10~80℃ 范圍內(nèi)，基本誤差不超過 177。這種集成 傳感器在靜止空氣中的時(shí)間常數(shù)為 24s，在流動(dòng)空氣中為 11s。 2℃ 。 （ 二 ） 電流型溫度傳感器 1． 伏安特性 工作電壓： 4V～ 30V， I 為一恒流值輸出 ， I∝ Tk， 即 KT——標(biāo)定因子 ， AD590的標(biāo)定因子為 1μA/℃ I = KT C AD590溫度特性曲線 2． 溫度特性 其 溫度特性曲線函數(shù)是以 Tk為變量的 n階多項(xiàng)式之和 ，省略非線性項(xiàng)后則有 : Tc——攝氏溫度； I 的單位為 μA。 在常溫 25℃ 時(shí) ， 標(biāo)定輸出電流為 。Tc＋ 3． AD590的非線性 150 － 55 △ T/186。 ℃ 。 當(dāng)電源電壓由＋ 5V向＋10V變化時(shí) ， 其電流變化僅為 。 ℃ ， 反向基極漏電流小于 10pA。 ΔT最大可達(dá) 177。 T/186。 由于每片 DS1820含有唯一的串行序列號(hào) ， 所以在一條總線上可掛接任意多個(gè) DS1820芯片 。 讀寫及溫度變換功率來源于數(shù)據(jù)總線 ， 總線本身也可以向所掛接的 DS1820供電 ， 而無需額外電源 。 （三）數(shù)字輸出型 IC溫度傳感器 １、 DS1820的特性 ? 單線接口：僅需一根口線與 MCU連接； ? 無需外圍元件； ? 由總線提供電源； ? 測溫范圍為 55℃ ～ 125℃ ，精度為 ℃ ； ? 九位溫度讀數(shù)； ? A/D變換時(shí)間為 200ms； ? 用戶可以任意設(shè)置溫度上、下限報(bào)警值，且能夠識(shí)別具體報(bào)警傳感器。 存儲(chǔ)器控制邏輯 64bit ROM 和單線接口 電源檢測 溫度傳感器 高溫觸發(fā)器 低溫觸發(fā)器 8位 CRC觸發(fā)器 存儲(chǔ)器 DS1820內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 寄生電源由兩個(gè)二極管和寄生電容組成。寄生電源供電時(shí) ,電源端接地，器件從總線上獲取電源。 寄生電源兩個(gè)優(yōu)點(diǎn)： ?檢測遠(yuǎn)程溫度時(shí)無需本地電源； ?缺少正常電源時(shí)也能讀 ROM。 (1 ) 寄生電源 DS1820內(nèi)部的低溫度系數(shù)振蕩器能產(chǎn)生穩(wěn)定的頻率信號(hào)f0，高溫度系數(shù)振蕩器則將被測溫度轉(zhuǎn)換成頻率信號(hào) f。芯片內(nèi)部還有斜率累加器，可對(duì)頻率的非線性予以補(bǔ)償。一般情況下的溫度值應(yīng)為 9位（符號(hào)點(diǎn) 1位），但因符號(hào)位擴(kuò)展成高 8位，故以 16位補(bǔ)碼形式讀出，表 了 DS1820溫度和數(shù)字量的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 64位 ROM的結(jié)構(gòu)如下： 開始 8位是產(chǎn)品類型的編號(hào)（ DS1820為 10H），接著是每個(gè)器件的唯一的序號(hào)，共有 48位，最后 8位是前 56位的 CRC校驗(yàn)碼，這也是多個(gè) DS1820可以采用一線進(jìn)行通信的原因