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)
PTC热敏电阻
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
钛酸钡半导瓷的PTC效应起因于粒界(晶粒间界).对于导电电子来说,晶粒间界面相当于一个势垒.当温度低时,由于钛酸钡内电场的作用,导致电子极容易越过势垒,则电阻值较小.当温度升高到居里点温度(即临界温度)附近时,内电场受到破坏,它不能帮助导电电子越过势垒.这相当于势垒升高,电阻值突然增大,产生PTC效应.钛酸钡半导瓷的PTC效应的物理模型有海望表面势垒模型、丹尼尔斯等人的钡缺位模型和叠加势垒模型,它们分别从不同方面对PTC效应作出了合理解释.
实验表明,在工作温度范围内,PTC热敏电阻的电阻-温度特性可近似用实验公式表示:
RT=RT0expBp(T-T0)
式中RT、RT0表示温度为T、T0时电阻值,Bp为该种材料的材料常数.
PTC效应起源于陶瓷的粒界和粒界间析出相的性质,并随杂质种类、浓度、烧结条件等而产生显著变化.近,进入实用化的热敏电阻中有利用硅片的硅温度敏感元件,这是体型且精度高的PTC热敏电阻,由n型硅构成,因其中的杂质产生的电子散射随温度上升而增加,从而电阻增加
目前制约热泵空调系统大规模应用的缺点主要包括三方面:
1)热泵空调系统管路较普通空调系统复杂很多,增加了布置难度;
2)普通热泵空调系统在-10℃以下温度工作时,其制热能效会大打折扣;
3)热泵空调系统成本明显高于普通空调系统。尽管成本高,但随着技术的进步和制热性能的提升,未来热泵空调在纯电动汽车上的应用将越来越广泛。
热敏电阻是一种电阻随温度变化的元件。其名称来源于此类设备的原始名称,即更具描述性的“温度敏感型电阻器”一词。1833年,迈克尔•法拉第(Michael Faraday)首先发现了热敏电阻,但是直到1930年,热敏电阻才实现了商业化。现在,它们通常作为温度传感器广泛用于各种电子应用之中。热敏电阻的其他用途包括限流器、电流保护器和加热元件。
R1、RP1和R2构成对直流工作电压+V的分压电路,其分压输出的直流电压加到集成电路A1的控制引脚13脚。接通电源后(S1接通),电路进入工作状态。
当水温较低时,热敏电阻R2阻值较小,分压电路输出的直流电压较小,集成电路13脚直流电压低,不足以使集成电路A1内部振荡器工作,此时蜂鸣器B不工作。
当水开了之后,热敏电阻器R2的阻值已增大很多,R1、RP1和R2分压电路输出的直流电压较大,集成电路A1的13脚直流电压高于阈值电压,使集成电路A1的内部振荡器工作,此时A1的6脚输出信号,驱动蜂鸣器B发出声响报警,表示水已开。
调整RP1阻值能改变这一电路的报警温度,RP1阻值大,报警温度高,反之则低。
彩色电视机中普遍使用PTC热敏电阻构成消磁电路。图2中所示,R3是PTC热敏电阻,L1是消磁线圈,K1是控制消磁电路的继电器,VT1是继电器的驱动三极管,A1是微处理器。
以上信息由专业从事负温度系数热敏电阻公司的至敏电子于2024/7/13 7:55:05发布
转载请注明来源:http://m.tz1288.com/qynews/zhimingdz-2784984341.html