标签: NTC热敏电阻器

热敏电阻介绍 热敏电阻（ Thermistor ）是一种传感器电阻，其电阻值随着温度的变化而变化，其体积随温度的变化比一般的固定电阻要大很多。组成热敏电阻的材料一般是陶瓷或聚合物，在有限的温度范围内能实现较高的精度，通常是 -90 ℃ ~130 ℃。和热敏电阻类似的有使用纯金属（ RTD ）制作的电阻温度计，适用于较大的温度范围。 假设温度和电阻的变化为线性，热敏电阻和温度之间有关系式： ∆ R=K ∆ T 其中， K 称为温度系数，热敏电阻根据温度系数 K 分为两类： K 为正值，电阻值随着温度的升高而增大，称为正温度系数热敏电阻（ PTC ）； K 为负值，电阻值随着温度的升高而减小，称为负温度系数热敏电阻（ NTC ）； 注意：对于热敏电阻而言， K 一般不是固定的值，温度和电阻值之间呈现非线性。而 RTD 温度和电阻值之间呈现线性。 由于实际条件下， ∆ R ，∆ T 是非线性的，所有很少用温度系数 K 来描述热敏电阻的性能，而是使用电阻温度系数来 aT 描述，定义如下： 这个公式反应电阻随温度的变化率，电阻温度系数越大，说明热敏电阻对温度越敏感，能感知到热量的变化越明显。 根据上述原理，热敏电阻主要有以下 6 种使用场合： 1. 过液面控制 2. 温度测量 3. 温度补偿 4. 温度限制 5. 温度保护 6. 过热保护 负温度系数（ NTC ）电阻 NTC 是 NegaTIve Temperature Coefficent 的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓 NTC 热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。 它是以锰（ Mn ）、钴（ Co ）、镍（ Ni ）、铝（ Al ）、锌（ Zn ）等两种或者两种以上高纯度金属氧化物为主要材料， 经共同沉淀或水热法合成的纳米粉体材料，后经球磨充分混合、静压成型、高温烧结、半导体切片、划片、玻封烧结或环氧包封等封结工艺制成的，接近理论密度结构的，半导体电子陶瓷材料。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。 它具有电阻值随着温度的变化而相应变化的特性。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。 NTC 热敏电阻器在室温下的变化范围在 100~1500000 欧姆，温度系数 -2%~-5% 。外观形状一般有引线型、片状型等，如下图所示。 根据前面的介绍， NTC 电阻的特性是温度系数 K 为负，即温度升高，电阻值减小。 由上面的曲线可知，如果知道 NTC 电阻的阻值，就能计算出当前的温度。计算方法如下 其中， T 是温度，单位为 K ， R0 是周围温度为 T0 (K) 时的电阻值， B 为常数。 B 常数随温度变化，反应了热敏电阻的电阻值变化倾向，通常称为材料 B 值。影响 B 值的因素有： 材料成分比例、烧结温度、烧结气氛和结构 下面以 MF52A 热敏电阻为例，来说明 B 常数， 从 MF52A 的手册中可以看出，在 25~50 ℃和 25~85 ℃两个不同的温度范围内， NTC 电阻的 B 值是不一样的。这就提醒在使用热敏电阻做温度传感器时，需要注意测温范围和 B 值的确定。 应用举例 具有负温度系数特征的热敏电阻具有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、成本低等特点， NTC 热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 热敏电阻用于防浪涌 热敏电阻在开关电源输入电路中应用也比较多，主要是用来防止开机浪涌大电流对系统造成破坏。常温时，热敏电阻的阻值是 K Ω级，电源接通后，流过热敏电阻的电流产生热量，温度上升，阻值下降；电源稳定时，热敏电阻的阻值降为了几Ω甚至更低，因此，不会消耗太多的能量。 当然，如果连续快速的多次上下电， NTC 电阻也无法启到防浪涌的目的。 热敏电阻用于温度监测 锂离子电池的接口一般有三根线，分别为：正，负， NTC 。在锂电池内部搭载的 NTC 热敏电阻就是用来监控电池正常使用过程中以及充电时的温度。电池温度上升时， NTC 热敏电阻温度也会随之上升，从而电阻值会下降，当超过上限充电温度时，充电控制 IC 将会停止充电。如果设备要进行销售到国外的安规认证，有些文件中明确指出，锂电子组必须带有 NTC 温度监测才行。 总结 热敏电阻具有阻值和温度之间呈相关性的特点，广泛用于各种电子设备中。在使用热敏电阻时，需要考虑是选择 PTC 还是选择 NTC 。由于温度和阻值之前呈现非线性的特点，如果用在精确测温时，往往需要考虑到它自身的 B 值，以及线性拟合的方法。 关注公众号“优特美尔商城”，获取更多电子元器件知识、电路讲解、型号资料、电子资讯，欢迎留言讨论。