《热敏电阻》PPT课件.ppt

1、1,2-4热敏电阻,2-4-1热敏电阻模型 热敏电阻是电阻随温度变化的半导体材料。 有两种类型热敏电阻： 正温度系数，PTC (Positive Temperature Coefficient) 负温度系数，NTC(Negative Temperature Coefficient) 负温度系数（ NTC）：温度升高时，载流子数增加，电阻降低。 电阻变化随温度呈指数关系： Rr=R0eB(1/T-1/T0) 2-4-1 R0 - 25(或其它参考温度)时的电阻 T0 - 25(或其它参考温度)时的绝对温度K （T0 = 273.15 + 25298 ） B - 材料的特征温度,2,几种负温度系数

2、热敏电阻的电阻温度曲线,3,NTC等效电阻温度系数或相对灵敏度为 （dRT/dT)/RT -B/T2 2-4-2 例2.4.1 另一种NTC热敏电阻的模型是RT=AeB/T试确定一个在25时具有B=4200K及100k的热敏电阻的A,并计算在0 和100 时的值。 由(2-4-1),得到 A= R0e-B/T0 = (100K )e-(4200K)/（273.15+25K） = 0.0762 在0(273.5K)时, 0 -B/T2 -(4200K)/(273.15K)2 -0.0563/K 在100(373.5K)时, 100 -B/T2 -(4200K)/(373.15K)2 -0.030

3、2/K,4,B可以通过测量在两个参考温度(T1,T2)下的阻值(R1,R2）进行计算,由(2-4-1)有, B=ln(R2/R1) / (1/T1-1/T2) 2-4-3 例2.5试计算25时具有5000 和60时具有1244的负温度系数(NTC)热敏电阻的B。 根据式(2-4-3) B= ln(1244 / 5000 ) / (1/(273.15K+60K)-1/(273.15K+25K) = 3948K,5,正温度系数热敏电阻PTC 根据成分和掺杂程度，有两种正温度系数热敏电阻。 陶瓷正温度系数热敏电阻： 在到达居里温度时，电阻突然增加； 电阻温度系数可高达100/ 转换温度定义为两倍电阻

4、最小值相对应的温度， 半导体可变电阻器：(掺杂硅热敏电阻) 在60 150范围内硅电阻器服从下列规律： RT=R25 (273.15K+T)/298.15K) 2.3 2-4-3,6,热敏电阻特点,优点 灵敏度高，对温度可给出高分辩率； 其高电阻率允许生产具有快速相应和长连接导线的热敏电阻； 容易模压到封装壳中，坚固耐用。,缺点 不如热电阻稳定； 通过老化可提高稳定性； 非线性程度远高于热电阻 存在互换性问题； 更换热敏电阻后需要重新调整电路。,7,2-4-2热敏电阻的类型和应用,负温度系数热敏电阻是将金属和掺杂氧化物，进行混合和烧制并利用环氧树脂封装制成的。 开关型正温度系数热敏电阻是基于钛

5、酸钡的陶瓷圆片，再附加钛酸铅或钛酸锆用于开关温度进行微调。可提供转换温度为80350的电阻。 半导体可变电阻是建立在掺杂硅的基础上，常用于要求温度系数为0.77%的半导体器件和电路的补偿工作。,8,各种形状的负温度系数热敏电阻,温度测量 探头式、箔式、片式、小珠式和圆片式 温度补偿和控制 垫片式、棒式、其它圆片式 生物医学 SMD（表面封装）型,9,常用负温度系数热敏电阻一般特性,10,负温度系数热敏电阻的应用,温度测量 汽车冷却水的温度 温度补偿电路 铜线圈正温度系数NTC 温度控制 液位控制 汽车润滑油 进行连接时的时间延迟,11,开关型正温度系数热敏电阻的应用,单相电机的启动 汽车冷却水

6、的温度 自动去磁电路 铜线圈正温度系数PTC 抑制拉弧,12,2-4-3热敏电阻的线性化,在负温度系数电阻RT旁边并联一个电阻R 两个电阻并联后 Rp=RTR/(R+RT) Rp的灵敏度：dPp/dT=R2/(RT+R)2 dRT/dT 为改善线性，可挑选电阻R或RT ，使在三个等间隔温度点（T1,T2,T3)的并联电阻值(Rp1,Rp2,Rp3)的间隔也相同,也就是若T1-T2=T2-T3,则要求 Rp1 - Rp2 = Rp2 - Rp3 将Rp1,Rp2,Rp3代入 RT1R/(R+RT1) RT2R/(R+RT2) RT2R/(R+RT2) RT3R/(R+RT3) 求解得 R= ( RT2(RT1 +RT3)- 2R