PTC熱敏電阻

PTC（是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象或材料，可專門用作恒定溫度傳感器．該材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3為主要成分的燒結體，其中摻入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物進行原子價控制而使之半導化，常將這種半導體化的BaTiO3等材料簡稱為半導（體）瓷；同時還添加增大其正電阻溫度系數(shù)的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工藝成形、高溫燒結而使鈦酸鉑等及其固溶體半導化，從而得到正特性的熱敏電阻材料．其溫度系數(shù)及居里點溫度隨組分及燒結條件（尤其是冷卻溫度）不同而變化

鈦酸鋇半導瓷的PTC效應起因于粒界（晶粒間界）．對于導電電子來說，晶粒間界面相當于一個勢壘．當溫度低時，由于鈦酸鋇內(nèi)電場的作用，導致電子極容易越過勢壘，則電阻值較小．當溫度升高到居里點溫度（即臨界溫度）附近時，內(nèi)電場受到破壞，它不能幫助導電電子越過勢壘．這相當于勢壘升高，電機熱敏電阻，電阻值突然增大，產(chǎn)生PTC效應．鈦酸鋇半導瓷的PTC效應的物理模型有海望表面勢壘模型、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢壘模型，它們分別從不同方面對PTC效應作出了合理解釋．

實驗表明，在工作溫度范圍內(nèi)，PTC熱敏電阻的電阻-溫度特性可近似用實驗公式表示：

RT=RT0expBp（T-T0）

式中RT、RT0表示溫度為T、T0時電阻值，貼片熱敏電阻，Bp為該種材料的材料常數(shù)．

PTC效應起源于陶瓷的粒界和粒界間析出相的性質，并隨雜質種類、濃度、燒結條件等而產(chǎn)生顯著變化．近，負溫度系數(shù)熱敏電阻，進入實用化的熱敏電阻中有利用硅片的硅溫度敏感元件，這是體型且精度高的PTC熱敏電阻，由n型硅構成，因其中的雜質產(chǎn)生的電子散射隨溫度上升而增加，從而電阻增加

普通電阻器的阻值受溫度變化影響很小，但是熱敏電阻器完全不同，熱敏電阻，它的阻值隨溫度的變化而變化，是一種用溫度控制電阻阻值大小的元件。

熱敏電阻器外形、種類、符號

熱敏電阻器有很多種形狀，如球形、桿狀、管形、圓圈形等。

熱敏電阻器種類：正溫度系數(shù)（PTC）和負溫度系數(shù)（NTC）。PTC熱敏電阻器的阻值隨著溫度升高而增大，NTC熱敏電阻器的阻值隨著溫度升高而減小。目前應用廣泛的是NTC熱敏電阻器。

熱敏電阻器的圖形符號：在一個普通電阻器符號基礎上加一個箭頭和字母，與普通電阻器區(qū)分。

電路中，R2為PTC熱敏電阻器，用來檢測開水溫度；A1采用二輸入四與非門CMOS集成電路C066，它的內(nèi)電路中設有4個與非門，為數(shù)字CMOS集成電路；B為蜂鳴器，在得到驅動信號后發(fā)出蜂鳴聲；S1為電源開關。集成電路A1的14腳為電源引腳，7為接地引腳，R3、C1和A1內(nèi)部的兩個與非門構成一個1000Hz左右的音頻振蕩器，其6腳為集成電路輸出引腳；13腳為控制引腳，當13腳為低電平時集成電路A1內(nèi)部振蕩器不工作，6腳無信號輸出；當13腳為高電平時，集成電路內(nèi)電路振蕩器工作，6腳輸出信號驅動蜂鳴器B發(fā)出聲音。

NTC熱敏電阻器在室溫下的變化范圍在100~1500000歐姆，溫度系數(shù)-2%~-5%。外觀形狀一般有引線型、片狀型等

熱敏電阻用于溫度監(jiān)測

鋰離子電池的接口一般有三根線，分別為：正，負，NTC。在鋰電池內(nèi)部搭載的NTC熱敏電阻就是用來監(jiān)控電池正常使用過程中以及充電時的溫度。電池溫度上升時，NTC熱敏電阻溫度也會隨之上升，從而電阻值會下降，當超過上限充電溫度時，充電控制IC將會停止充電。如果設備要進行銷售到國外的安規(guī)認證，有些文件中明確指出，鋰電子組必須帶有NTC溫度監(jiān)測才行。

熱敏電阻具有阻值和溫度之間呈相關性的特點，廣泛用于各種電子設備中。在使用熱敏電阻時，需要考慮是選擇PTC還是選擇NTC。由于溫度和阻值之前呈現(xiàn)非線性的特點，如果用在測溫時，往往需要考慮到它自身的B值，以及線性擬合的方法。