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熱敏電阻是一種傳感器電阻,熱敏電阻的電阻值,隨著溫度的變化而改變,與一般的固定電阻不同。金屬的電阻值隨植度的升高而增大,但半導(dǎo)體則相反,它的電阻值隨溫度的升高而急劇減小,并呈現(xiàn)非線性,熱敏電阻器正是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的熱敏元件。它是由某些金屬氧化物按不同的配方制成的。在一定的溫度范圍內(nèi),根據(jù)測(cè)量熱敏電阻阻值的變化,便可知被測(cè)介質(zhì)的溫度變化。
高分子熱敏電阻是由聚合物基體和使其導(dǎo)電的碳黑粒子組成。由于這種材料具有一定的導(dǎo)電能力,因而其上會(huì)有電流通過(guò)。當(dāng)有過(guò)電流通過(guò)熱敏電阻時(shí),產(chǎn)生的熱量將使其膨脹,從而碳黑粒子將分離、其電阻將上升。這將促使熱敏電阻更快的產(chǎn)生熱量,膨脹得更大,進(jìn)一步使電阻升高。當(dāng)溫度達(dá)到125℃時(shí),電阻變化顯著,從而使電流明顯減小。此時(shí)流過(guò)熱敏電阻的小電流足以使其保持在這個(gè)溫度和處于高阻狀態(tài)。當(dāng)故障排除后,熱敏電阻收縮至原來(lái)的形狀重新將碳黑粒子聯(lián)結(jié)起來(lái),從而使高分子熱敏電阻很快冷卻并回復(fù)到原來(lái)的低電阻狀態(tài),這樣又可以循環(huán)工作了。
熱敏電阻分為兩種,一種是負(fù)溫度系數(shù)(NTC),一種是正溫度系數(shù)(PTC),NTC是通過(guò)阻值變化對(duì)電路進(jìn)行保護(hù),溫度越高阻值越大;PTC又叫過(guò)流保護(hù)片,通過(guò)電流對(duì)用電器進(jìn)行保護(hù),如電流超出PTC額定工作電流時(shí),將會(huì)斷開(kāi)。兩種都是可恢復(fù)多次保護(hù)電子元件。熱敏電阻本身就是一種溫度傳感器。熱敏電阻感受溫度變化后,是自身的電阻值發(fā)生變化。通過(guò)一個(gè)橋式電路或者更簡(jiǎn)單的分壓電路,可以把電阻的變化轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)。把這個(gè)電壓信號(hào)輸入到具有A/D轉(zhuǎn)換器的單片機(jī)里,就可以測(cè)量溫度并進(jìn)行溫度控制。
熱敏電阻的材料常數(shù)即熱敏電阻器的芯片(一種半導(dǎo)體陶瓷)在經(jīng)過(guò)高溫?zé)Y(jié)后,形成具有一定電阻率的材料,每種配方和燒結(jié)溫度下只有一個(gè)B值,所以種之為材料常數(shù)B值可以通過(guò)測(cè)量在25攝氏度和50攝氏度(或85攝氏度)時(shí)的電阻值后進(jìn)行計(jì)算,B值與產(chǎn)品電阻溫度系數(shù)正相關(guān),也就是說(shuō)B值越大,其電阻溫度系數(shù)也就越大,而溫度系數(shù)就是指溫度每升高1度,電阻值的變化率采用以下公式可以將B值換算成電阻溫度系數(shù):電阻溫度系數(shù)=B值/T^2(T為要換算的點(diǎn)溫度值),NTC熱敏電阻器的B值一般在2000K-6000K之間,不能簡(jiǎn)單地說(shuō)B值是越大越好還是越小越好。