東莞市唯步電子科技有限公司專業(yè)生產(chǎn)銷售各類拉繩位移傳感器、直線位移傳感器、磁致伸縮位移傳感器、動(dòng)態(tài)/靜態(tài)扭矩傳感器、壓力傳感器/變送器等
熱敏電阻包括正溫度系數(shù)(PTC)和負(fù)溫度系數(shù)(NTC)熱敏電阻。隨著溫度慢慢升高時(shí),熱敏電阻的阻值會(huì)逐漸變大,溫度慢慢降低時(shí),阻值隨之變小;故此,利用熱敏電阻對(duì)溫度的敏感特性,在電路中可以用來(lái)作為測(cè)量溫度的傳感器件。
熱敏電阻的主要特點(diǎn)是:①靈敏度較高,其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10~100倍以上;②工作溫度范圍寬,常溫器件適用于-55℃~315℃,高溫器件適用溫度高于315℃(目前最高可達(dá)到2000℃)低溫器件適用于-273℃~55℃; ③體積小,能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無(wú)法測(cè)量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度;④使用方便,電阻值可在0.1~100kΩ間任意選擇;⑤易加工成復(fù)雜的形狀,可大批量生產(chǎn);⑥穩(wěn)定性好、過(guò)載能力強(qiáng).
由于半導(dǎo)體熱敏電阻有獨(dú)特的性能,所以在應(yīng)用方面它不僅可以作為測(cè)量元件(如測(cè)量溫度、流量、液位等),還可以作為控制元件(如熱敏開(kāi)關(guān)、限流器)和電路補(bǔ)償元件。熱敏電阻廣泛用于家用電器、電力工業(yè)、通訊、軍事科學(xué)、宇航等各個(gè)領(lǐng)域,發(fā)展前景極其廣闊。
一、PTC熱敏電阻
PTC(Positive Temperature Coeff1Cient)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(jié)體, 其中摻入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物進(jìn)行原子價(jià)控制而使之半導(dǎo)化,常將這種半導(dǎo)體化的BaTiO3等材料簡(jiǎn)稱為半導(dǎo)(體)瓷;同時(shí)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?zé)Y(jié)而使鈦酸鉑等及其固溶體半導(dǎo)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(diǎn)溫度隨組分及燒結(jié)條件(尤其是冷卻溫度)不同而變化。
鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦型結(jié)構(gòu),它是一種鐵電材料,純鈦酸鋇是一種絕緣材料。 在鈦酸鋇材料中加入微量稀土元素,進(jìn)行適當(dāng)熱處理后,在居里溫度附近,電阻率陡增幾個(gè)數(shù)量級(jí),產(chǎn)生PTC效應(yīng),此效應(yīng)與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關(guān)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷是一種多晶材料,晶粒之間存在著晶粒間界面。 該半導(dǎo)瓷當(dāng)達(dá)到某一特定溫度或電壓,晶體粒界就發(fā)生變化,從而電阻急劇變化。
鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)起因于粒界(晶粒間界)。對(duì)于導(dǎo)電電子來(lái)說(shuō),晶粒間界面相當(dāng)于一個(gè)勢(shì)壘。溫度低時(shí),由于鈦酸鋇內(nèi)電場(chǎng)的作用,導(dǎo)致電子極容易越過(guò)勢(shì)壘,則電阻值較小。 當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)溫度(即臨界溫度)附近時(shí),內(nèi)電場(chǎng)受到破壞,它不能幫助導(dǎo)電電子越過(guò)勢(shì)壘。這相當(dāng)于勢(shì)壘升高,電阻值突然增大,產(chǎn)生PTC效應(yīng)。鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)的物理模型有海望表面勢(shì)壘模型、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢(shì)壘模型,它們分別從不同方面對(duì)PTC效應(yīng)作出了合理解釋。
PTC熱敏電阻于1950年出現(xiàn),隨后1954年出現(xiàn)了以鈦酸鋇為主要材料的PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻在工業(yè)上可用作溫度的測(cè)量與控制, 也用于汽車某部位的溫度檢測(cè)與調(diào)節(jié),還大量用于民用設(shè)備,如控制瞬間開(kāi)水器的水溫、空調(diào)器與冷庫(kù)的溫度, 利用本身加熱作氣體分析和風(fēng)速機(jī)等方面。
PTC熱敏電阻除用作加熱元件外,同時(shí)還能起到“開(kāi)關(guān)”的作用,兼有敏感元件、加熱器和開(kāi)關(guān)三種功能,稱之為“熱敏開(kāi)關(guān)”。 電流通過(guò)元件后引起溫度升高,即發(fā)熱體的溫度上升,當(dāng)超過(guò)居里點(diǎn)溫度后,電阻增加,從而限制電流增加, 于是電流的下降導(dǎo)致元件溫度降低,電阻值的減小又使電路電流增加,元件溫度升高,周而復(fù)始,因此具有使溫度保持在特定范圍的功能,又起到開(kāi)關(guān)作用。 利用這種阻溫特性做成加熱源,作為加熱元件應(yīng)用的有暖風(fēng)器、電烙鐵、烘衣柜、空調(diào)等,還可對(duì)電器起到過(guò)熱保護(hù)作用.
二、NTC熱敏電阻
NTC(Negative Temperature Coeff1Cient)是指隨溫度上升電阻呈指數(shù)關(guān)系減小、具有負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻現(xiàn)象和材料。 該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進(jìn)行充分混合、成型、燒結(jié)等工藝而成的半導(dǎo)體陶瓷,可制成具有負(fù)溫度系數(shù)(NTC)的熱敏電阻。它的其電阻率和材料常數(shù)隨材料成分比例、燒結(jié)氣氛、燒結(jié)溫度和結(jié)構(gòu)狀態(tài)不同而變化。現(xiàn)在還出現(xiàn)了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料。
NTC熱敏電阻器的發(fā)展經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的階段。1834年,科學(xué)家首次發(fā)現(xiàn)了硫化銀有負(fù)溫度系數(shù)的特性。1930年,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)氧化亞銅-氧化銅也具有負(fù)溫度系數(shù)的性能,并將之成功地運(yùn)用在航空儀器的溫度補(bǔ)償電路中。隨后,由于晶體管技術(shù)的不斷發(fā)展,熱敏電阻器的研究取得重大進(jìn)展。1960年研制出了NTC熱敏電阻器,廣泛用于測(cè)溫、控溫、溫度補(bǔ)償?shù)确矫妗?/span>
它的測(cè)量范圍一般為-10~+300℃,也可做到-200~+10℃。
熱敏電阻器溫度計(jì)的精度可以達(dá)到0.1℃,感溫時(shí)間可少至10s以下。 它不僅適用于糧倉(cāng)測(cè)溫儀,同時(shí)也可應(yīng)用于食品儲(chǔ)存、醫(yī)藥衛(wèi)生、科學(xué)種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測(cè)量.
管理員
該內(nèi)容暫無(wú)評(píng)論