热敏电阻器是电阻值对温度极为敏感的一种电阻器，也叫半导体热敏电阻器。它可由单晶、多晶以及玻璃、塑料等半导体材料制成。
热敏电阻器的特点、特性及其工作原理，统统告诉你
热敏电阻器是敏感元件的一类按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）热敏电阻器的典型特点是对温度敏感不同的温度下表现出不同的电阻值正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低它们同属于半导体器件
热敏电阻是热电阻的一种所以说原理都是温度引起电阻变化 但是现在热电阻一般都被工业化了基本是指PT100CU50等常用热电阻 他两的区别是一般热电阻都是指金属热电阻（PT100）等热敏电阻都是指半导体热电阻 由于半导体热电阻温度系数要比金属大10～100倍以上能检测出10-6℃的温度变化而且电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择所以称为热敏电阻
但是热敏电阻阻值随温度变化的曲线呈非线性而且每个相同型号的线性度也不一样并且测温范围比较小所以工业上一般用金属热电阻~也就是我们平常所说的热电阻而热敏电阻一般用在电路板里比如像通常所说的可以类似于一个保险丝由于其阻值随温度变化大可以作为保护器使用当然这只是一方面它的用途也很多如热电偶的冷端温度补偿就是靠热敏电阻来补偿 另外由于其阻值与温度的关系非线性严重所以元件的一致性很差并不能像热电阻一样有标准信号
热敏电阻的特点
①灵敏度较高其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上能检测出10-6℃的温度变化
②工作温度范围宽常温器件适用于-55℃～315℃高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃）低温器件适用于-273℃～-55℃
③体积小能够测量其他温度计无法测量的空隙腔体及生物体内血管的温度
④使用方便电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择⑤易加工成复杂的形状可大批量生产
⑥稳定性好过载能力强
热敏电阻的特性
热敏电阻对热敏感的半导体电阻其阻值随温度变化的曲线呈非线性
热敏电阻器是敏感元件的一类按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）热敏电阻器的典型特点是对温度敏感不同的温度下表现出不同的电阻值正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低它们同属于半导体器件
PPTC热敏电阻（聚合物正温度系数）是由填充炭黑颗粒的聚合物材料制成这种材料具有一定导电能力因而能够通过额定的电流如果通过热敏电阻的电流过高它的发热功率大于散热功率此时热敏电阻的温度将开始不断升高同时热敏电阻中的聚合物基体开始膨胀这使炭黑颗粒分离并导致电阻上升从而非常有效地降低了电路中的电流这时电路中仍有很小的电流通过这个电流使热敏电阻维持足够温度从而保持在高电阻状态当故障排除之后PPTC热敏电阻很快冷却并将回复到原来的低电阻状态这样又象一只新的热敏电阻一样可以重新工作了
热敏电阻的电阻－温度特性可近似地用下式表示R=R0exp{B（1/T-1/T0）}R温度T（K）时的电阻值Ro温度T0（K）时的电阻值B:B值*T（K）=t（oC）+273.15
实际上热敏电阻的B值并非是恒定的其变化大小因材料构成而异最大甚至可达5K/°C因此在较大的温度范围内应用式1时将与实测值之间存在一定误差此处若将式1中的B值用式2所示的作为温度的函数计算时则可降低与实测值之间的误差可认为近似相等
BT=CT2+DT+E上式中CDE为常数另外因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化但常数CD不变因此在探讨B值的波动量时只需考虑常数E即可常数CDE的计算常数CDE可由4点的（温度电阻值）数据（T0R0）（T1R1）（T2R2）and（T3R3）通过式3～6计算首先由式样3根据T0和T1T2T3的电阻值求出B1B2B3然后代入以下各式样
电阻值计算例试根据电阻－温度特性表求25°C时的电阻值为5（kΩ）B值偏差为50（K）的热敏电阻在10°C～30°C的电阻值步骤（1）根据电阻－温度特性表求常数CDETo=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15（2）代入BT=CT2+DT+E+50求BT（3）将数值代入R=5exp{（BT1/T-1/298.15）}求R*T:10+273.15～30+273.15
热敏电阻的工作原理
热敏电阻是一种传感器电阻热敏电阻的电阻值随着温度的变化而改变与一般的固定电阻不同金属的电阻值随植度的升高而增大但半导体则相反它的电阻值随温度的升高而急剧减小并呈现非线性在温度变化相同时热敏电阻器的阻值变化约为铅热电阻的10倍因此可以说热敏电阻器对温度的变化特别敏感半导体的这种温度特性是因为半导体的导电方式是载流子（电子空穴）导电由于半导体中载流子的数目远比金属中的自由电子少得多所以它的电阻率很大随着温度的升高半导体中参加导电的载流子数目就会增多故半导体导电率就增加它的电阻率也就降低了
热敏电阻器正是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一特性制成的热敏元件它是由某些金属氧化物按不同的配方制成的在一定的温度范围内根据测量热敏电阻阻值的变化便可知被测介质的温度变化
将热敏电阻安装在电路中使用时热敏电阻在环境温度相同时动作时间随着电流的增加而急剧缩短;热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流当电路正常工作时热敏电阻温度与室温相近电阻很小串联在电路中不会阻碍电流通过;而当电路因故障而出现过电流时热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升当温度超过开关温度时电阻瞬间会剧增回路中的电流迅速减小到安全值
热敏电阻将长期处于不动作状态当环境温度和电流处于c区时热敏电阻的散热功率与发热功率接近因而可能动作也可能不动作热敏电阻在环境温度相同时动作时间随着电流的增加而急剧缩短热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流
1ptc效应是一种材料具有ptc（positivetemperaturecoefficient）效应即正温度系数效应仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加如大多数金属材料都具有ptc效应在这些材料中ptc效应表现为电阻随温度增加而线性增加这就是通常所说的线性ptc效应
2非线性ptc效应 经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象即非线性ptc效应相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应如高分子ptc热敏电阻这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用
3高分子ptc热敏电阻用于过流保护 高分子ptc热敏电阻又经常被人们称为自恢复保险丝（下面简称为热敏电阻）由于具有独特的正温度系数电阻特性因而极为适合用作过流保护器件热敏电阻的使用方法象普通保险丝一样是串联在电路中使用
当电路正常工作时热敏电阻温度与室温相近电阻很小串联在电路中不会阻碍电流通过而当电路因故障而出现过电流时热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升当温度超过开关温度（ts见图1）时电阻瞬间会剧增回路中的电流迅速减小到安全值为热敏电阻对交流电路保护过程中电流的变化示意图热敏电阻动作后电路中电流有了大幅度的降低图中t为热敏电阻的动作时间由于高分子ptc热敏电阻的可设计性好可通过改变自身的开关温度（ts）来调节其对温度的敏感程度因而可同时起到过温保护和过流保护两种作用如kt16－1700dl规格热敏电阻由于动作温度很低因而适用于锂离子电池和镍氢电池的过流及过温保护环境温度对高分子ptc热敏电阻的影响 高分子ptc热敏电阻是一种直热式阶跃型热敏电阻其电阻变化过程与自身的发热和散热情况有关因而其维持电流（ihold）动作电流（itrip）及动作时间受环境温度影响当环境温度和电流处于a区时热敏电阻发热功率大于散热功率而会动作当环境温度和电流处于b区时发热功率小于散热功率高分子ptc热敏电阻由于电阻可恢复因而可以重复多次使用图6为热敏电阻动作后恢复过程中电阻随时间变化的示意图电阻一般在十几秒到几十秒中即可恢复到初始值1.6倍左右的水平此时热敏电阻的维持电流已经恢复到额定值可以再次使用了面积和厚度较小的热敏电阻恢复相对较快而面积和厚度较大的热敏电阻恢复相对较
原标题热敏电阻的特点特性及其工作原理
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