热敏电阻

热敏电阻

热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度显著变化这一特性制成的一种热敏元件，由金属氧化物（如NiO₂、MnO₂、CuO、TiO₂等）采用不同比例配方经高温烧结而成。主要由敏感元件、引线和壳体组成，可制成珠状、片状、杆状、垫圈状等各种形状，直径或厚度约1mm，长度不到3mm。

热敏电阻与热电阻相比，具有电阻值和电阻温度系数大、灵敏度高（“最灵敏的温度传感器”，比热电阻大1~2个数量级）、体积小（最小直径可达0.1~0.2mm，可测量“点温”）、结构简单坚固、热惯性小、响应速度快、使用方便、寿命长、易于实现远距离测量等优点。主要缺点是互换性较差、稳定性较差、非线性严重、不能在高温下使用。测温范围一般为-50~350℃，适用于对温度测量精度要求不高但快速、灵敏的场合。

根据半导体的电阻-温度特性，热敏电阻可分为三类：负温度系数（NTC）热敏电阻、正温度系数（PTC）热敏电阻和临界温度系数热敏电阻（CTR）。

NTC热敏电阻的阻值与温度关系为 $R_t=R_0/exp(B/t-B/t_0)$，其中B为材料常数（1500~6000K）。温度越高，阻值越小，具有明显的非线性，特别适用于-100~300℃之间测温。

PTC热敏电阻的阻值与温度关系为 $R_t=R_0/exp\left[A\right(t-t_0\left)\right]$，阻值随温度升高而增大，有斜率最大的区域，主要用于彩电消磁、各种电器设备的过热保护等。

CTR也具有负温度系数，但在某个温度范围内电阻值急剧下降，灵敏度极高，主要用作温度开关。

各种热敏电阻在常温下阻值很大（数千欧以上），连接导线阻值（最多不过10Ω）几乎对测温没有影响，不必采用三线制或四线制接法。由于阻值随温度改变显著，只要很小的电流就能产生明显的电压变化，但电流对热敏电阻自身有加热作用，需注意不要使电流过大，防止带来“自热误差”。

热敏电阻的应用包括温度控制和管道流量测量等。