NTC熱敏電阻是一種隨著溫度的變化其電阻阻值呈相反趨勢變化

，且變化率極大的半導體電阻器。通常熱敏電阻可用在溫度檢測、溫度補償、防浪湧等場合。

 

NTC熱敏電阻的阻值(RT)與熱力學溫度(T)的典型關係曲線如下圖所示，可見隨著溫度的升高
，RT迅速減小。

 

圖1 NTC特性曲線

 

上述關係可采用下式的指數關係表示:

 

 

其中，式中RT0為熱敏電阻在溫度T0(熱力學溫度)下的阻值，B為熱敏指數，與熱敏電阻的半導體材料和加工工藝有關。

 

1. 溫度傳感器及非線性校正

 

NTC熱敏電阻是一類在工業測溫領域應用相當廣泛的溫度傳感器。與半導體集成溫度傳感器相比

，NTC熱敏電阻具有測溫範圍寬、使用方便、價格低廉等特點;與鉑熱電阻或熱電偶相比，NTC熱敏電阻具有靈敏度高
、電路簡單、價格低廉的特點。

 

熱敏電阻的溫度測量範圍可達-100℃～500℃，其靈敏度可達-44000ppm/℃(25℃時)，其實際使用尺寸十分靈活，可小至0.01英寸或更小的直徑，最大幾乎沒有限製。額定室溫電阻取決於其半導體材料、大小
、形狀以及電極的接觸麵積，厚而窄的熱敏電阻具有相對較高的阻值，而形狀薄而寬的則具有較低的阻值。

 

由you於yu用yong作zuo溫wen度du傳chuan感gan器qi時shi，通tong常chang需xu要yao較jiao好hao的de線xian性xing度du。但dan熱re敏min電dian阻zu的de阻zu值zhi與yu溫wen度du之zhi間jian呈cheng指zhi數shu關guan係xi變bian化hua，在zai較jiao大da溫wen度du範fan圍wei內nei，阻zu值zhi與yu溫wen度du的de關guan係xi具ju有you比bi較jiao嚴yan重zhong的de非fei線xian性xing。此ci時shi，進jin行xing非fei線xian性xing較jiao正zheng會hui取qu得de較jiao好hao的de效xiao果guo。

 

圖2 NTC溫度傳感電路

 

通常采用的NTC熱敏電阻非線性校正的方式是采用一個溫度係數較小的固定電阻與NTC熱敏電阻並聯，這種方法簡單易用且校正效果較好
，它具有將NTC熱敏電阻曲線冷端向下拉的作用。

 

圖3 NTC熱敏電阻非線性校正

 

圖3表示熱敏電阻本身的溫度特性曲線及並聯電阻進行校正後的溫度特性曲線。兩個電阻並聯時，較低電阻值的作用更大，在冷端(接近T1)熱敏電阻值阻值較高

，並聯固定電阻起主要作用，熱敏電阻自身較陡峭的阻值變化(大溫度係數)由於固定電阻的作用而變得相對平坦;而熱端(接近T4)

，熱敏電阻相對於固定電阻阻值較低，因此熱敏電阻的阻值變化作用明顯。對於並聯校正采用的固定電阻阻值可采用下式確定:

 

 

式中RT1為測溫範圍內最低溫度時熱敏電阻的阻值，RT3為溫度範圍內最高溫度時的阻值，而RT2為溫度範圍內的中間點時熱敏電阻阻值。

 

2. 防浪湧保護

 

NTC熱敏電阻的另一個非常廣泛的用途就是電源的防浪湧電流保護，示意圖如下圖所示。

 

圖4  NTC防浪湧電流保護

 

由於在整流濾波電路中
，為了避免電子電路開機瞬間由於容性負載充電而產生的瞬間浪湧電流，通常在電源電路中串接一個功率型的NTC熱敏電阻。這樣能夠有效的抵製開機時的浪湧電流，並且在完成抵製浪湧電流作用後，由於通過電流的持續作用，NTC熱敏電阻的阻值將下降到非常小的值，消耗功率很小可以忽略，不會對電路的正常工作造成影響。

 

所以在中小功率電源電路中
，采用功率型NTC熱敏電阻器抵製開機浪湧電流的方法得到廣泛應用。

 

功率型熱敏電阻的主要參數有：最大穩態電流、R25阻值

、耗散係數、B值等。

 

最大穩態電流：是指熱敏電阻在25℃環境溫度下允許施加在熱敏電阻上的最大持續電流值。這個值必須高於實際電路中熱敏電阻工作電流值。

 

R25阻值：是指熱敏電阻的設計阻值，即25℃下的零功率電阻值(通常阻值精度在20%左右)。這個值可以表示熱敏電阻的在啟機瞬間的限流能力。

 

B值：是熱敏係數，為兩個溫度下零功率電阻值的自然對數之差與這兩個溫度的倒數之差的比值，熱敏電阻溫度特性公式如下:

 

 

B值越大，殘留電阻越小
，工作溫升也就越小。

 

耗散係數:是指在規定環境溫度下
，器件本身耗散功率變化與相應溫度變化的比值。

 

熱時間常數:在零功率狀態下，當環境溫度突變時，電阻體溫度由起始溫度變化到最終溫度的63.2%時所需的時間。

 

一般熱時間常數與耗散係數乘積越大
，熱敏電阻的熱容量越大

，抵製浪湧電流的能力也就越強。工作溫升也就越小。

 

通過以上可以知道，NTC熱敏電阻的阻值對溫度非常敏感，可靈活應用NTC熱敏電阻的特性到實踐中去。為了防浪湧電流對電路的衝擊時，可以選擇功率型NTC熱敏電阻，為了作溫度補償或者溫度偵測時，可以選擇感溫型NTC熱敏電阻。 

 

 

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