5分鐘!搞懂NTC熱敏電阻!

2020-11-22 電子工程專輯

NTC是Negative Temperature Coefficient 的縮寫,意思是負的溫度係數,泛指負溫度係數很大的半導體材料或元器件，通常我們提到的NTC是指負溫度係數熱敏電阻，簡稱NTC熱敏電阻。又被稱為負溫度係數熱敏電阻，是一類電阻值隨溫度增大而減小的一種傳感器電阻。 


NTC熱敏電阻是一個很簡單的溫度傳感器，在消費類電子產品中非常常見。NTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導體電阻,它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的減小.

NTC熱敏電阻是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，採用陶瓷工藝製造而成的.這些金屬氧化物材料都具有半導體性質，因為在導電方式上完全類似鍺、矽等半導體材料.溫度低時，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數目增加，所以電阻值降低.


NTC熱敏電阻根據其用途的不同分為:    

功率型NTC熱敏電阻

補償型NTC熱敏電阻

測溫型NTC熱敏電阻


NTC熱敏電阻根據結構分為三代產品：


第一代產品稱為塊狀陶瓷NTC熱敏電阻，結構如下圖： 


第二代產品稱為多層陶瓷積層型NTC熱敏電阻，結構如下圖： 


第三代產品陶瓷厚膜型NTC熱敏電阻，結構如下圖： 


它的測溫範圍一般在-10～+300℃，但是也有可以測量溫度更高的熱敏電阻，它的一個比較重要的參數是額定零功率電阻值以及精度，也就是25℃的時候的阻值，我們經常說熱敏電阻的阻值其實已經默認了在25℃的阻值，NTC熱敏電阻器由混合氧化物的多晶陶瓷構成。不同材料不同的封裝應用在不同的場合。


NTC的選型有兩個比較重要的參數，一個是25℃的阻值，另一個是B常數（25/50℃），如果兩個NTC的這兩項參數一樣，它們的NTC阻值和溫度的曲線也差不多相似，可以進行替代。

 

NTC測量的時候應分為兩個步驟：

步驟一。在25℃下，測量其標稱電阻值。比如100K的NTC。在25℃時用萬用表或者電阻儀其電阻值，記錄測量值與標稱值進行對比；


步驟二。在特定溫度下測量其電阻值。比如：將100K的NTC置於60℃的恆溫環境下(建議用油槽進行測量，因為油槽的溫度比較恆定)測量其電阻值，記錄測量值與標稱值進行對比，測試電阻值應為24.5K左右；


NTC熱敏電阻一般主要有五個作用：

浪湧電流抑制；

溫度測量；

溫度補償；

液面測量；

過熱保護。


利用NTC熱敏電阻NTC溫度傳感器的自熱特性可實現自動增益控制，構成RC振蕩器穩幅電路，延遲電路和保護電路，還可以用作測溫元件，例如電磁爐、電暖器均有應用。


在測溫精度要求不高的需求中可以使用NTC來測溫，一般NTC電阻和一定值電阻串聯，通過測量電阻兩端的電壓即可計算出NTC的阻值，進而可以知道當前環境大致的溫度值。


另外，NTC以其優良的性價比，封裝的形式多樣適應性，以及簡單的使用方式，在各個領域中的很多情況下都會成為工程師測溫電路中優先選擇的測溫方式，廣泛用於家用電器、電力工業、通訊、軍事科學、宇航等各個領域，發展前景極其廣闊。 


當然，熱敏電阻除了NTC還有PTC，這倆有啥區別？各有何特點？


熱敏電阻其主要功能是隨著溫度的變化而表現出電阻的變化。


NTC（負溫度係數）熱敏電阻器的特徵是：

無功耗電阻

其電阻隨溫度上升而減少


NTC電阻對溫度變化的響應通常是線性的。當需要連續線性改變電阻與溫度時，例如溫度補償、溫度控制系統和浪湧電流限制，選擇NTC熱敏電阻是比較合適的。


PTC (正溫度係數) 熱敏電阻器的特徵是：

無功耗電阻

其電阻隨溫度上升而增加


PTC電阻會隨溫度的增加發生輕微變化，直到達到「切換點」，之後電阻值會發生幾個數量級的增加。PTC通常適用於具有自復位功能的保險絲以及加熱器應用。PTC一般串聯在電路中使用，用來限制電路電流，是一種過流保護器件。


你明白了嗎？


而TDK的貼片NTC熱敏電阻則是可對傳感器/設備等進行溫度補償以及可檢測設備內部異常發熱的溫度保護元件。


另外TDK的貼片壓敏電阻是一種ESD保護元件，可保護設備免受靜電（ESD）損壞或誤操作。


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  • NTC熱敏電阻
    NTC熱敏電阻：負溫度係數熱敏電阻。
  • 熱敏電阻 – 近觀
    u11ednc熱敏電阻熱敏電阻（熱變電阻）– 特別是NTC熱敏電阻 – 由麥可·法拉第在1833年命名而來，他發現隨著溫度的升高，硫化銀的電阻會逐步降低。然而，由於熱敏電阻的生產較為困難，應用也比較少，當一個世紀後，塞繆爾·魯本在1930年取得熱敏電阻的專利時，才開始商品化生產。
  • 物理學NTC熱敏電阻
    考慮到熱敏電阻的自熱效應小論文，流過NTC熱敏電阻的電流不得超過1，選定為0.5，採用恆流源為熱敏電阻提供0.5的電流。在0℃時NTC熱敏電阻兩端的電壓大約為3V，在120℃時NTC熱敏電阻兩端的電壓約為0.05V，0.05V的信號太小，單片機的A/D口進行採樣後得到的信號非常弱，必須對NTC熱敏電阻信號進行分檔倍乘後採集，硬體測量電路框圖如圖2所示。
  • NTC熱敏電阻原理及應用
    NTC熱敏電阻器在室溫下的變化範圍在10O~1000000歐姆，溫度係數-2%~-6.5%。NTC熱敏電阻器可廣泛應用於溫度測量、溫度補償、抑制浪湧電流等場合。NTC負溫度係數熱敏電阻專業術語零功率電阻值 RT（Ω）RT指在規定溫度 T 時，採用引起電阻值變化相對於總的測量誤差來說可以忽略不計的測量功率測得的電阻值。
  • PTC熱敏電阻小知識
    它用於根據電阻值對熱敏電阻進行分類。它採用低電流測量，不會使熱敏電阻發熱到足以影響測量。耗散常數耗散常數表示所施加的功率與由於自加熱導致的體溫升高之間的關係。影響耗散常數的一些因素是：接觸線材料，安裝熱敏電阻的方式，環境溫度，設備與其周圍環境之間的傳導或對流路徑，設備本身的尺寸甚至形狀。
  • 熱敏電阻識別_熱敏電阻符號_熱敏電阻型號
    通常 Vmax = VN + 15% 　　5、擊穿電壓 VD 擊穿電壓是指PTC熱敏電阻最高的電壓承受能力。PTC熱敏電阻在擊穿電壓以上時將會擊穿失效。 　　6、表面溫度 Tsurf 表面溫度Tsurf是指當PTC熱敏電阻在規定的電壓下並且與周圍環境間處於熱平衡狀態已達較長時間時，PTC熱敏電阻表面的溫度。