详解热敏电阻：NTC/PTC的工作原理与关键参数

详解热敏电阻：NTC/PTC的工作原理与关键参数

热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻值会随着温度的变化而变化。这种特性使得热敏电阻在温度检测、温度补偿以及过压、过流保护等场合得到广泛应用。本文将详细介绍热敏电阻的主要参数，帮助读者更好地理解和使用这种重要的电子元件。

热敏电阻简介

热敏电阻器是一种传感器电阻，其典型特点是其电阻值随着温度的变化而变化，即不同的温度下其电阻值不同。

按照温度系数不同分为：

1. 正温度系数热敏电阻器（PTC thermistor，即 Positive Temperature Coefficient thermistor）
2. 负温度系数热敏电阻器（NTC thermistor，即 Negative Temperature Coefficient thermistor）。

通常简称为PTC和NTC。温度越高PTC的电阻值越大，而NTC电阻值越低。

主要特点

1. 灵敏度较高；
2. 工作温度范围宽，通常使用的温度检测范围是-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃，低温器件适用于-273℃～-55℃；
3. 体积小，可以安置在表面、空隙及各种腔体内进行温度测量；
4. 电阻值范围广，选择区间大；
5. 可塑性强，方便加工成各种形状并大批量生产；
6. 稳定性好、过载能力强。

工作原理

NTC热敏电阻

温度低时，电阻值较高；随着温度的升高，电阻值降低。NTC热敏电阻器的温度系数范围是-2%~-6.5%，可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。NTC热敏电阻的电阻温度曲线趋势如下图：

PTC热敏电阻

在特定的临界温度下,电阻会突然增加，主要取决于内部温度变化引起的电阻变化。

一旦温度升高，就会造成阻值的大幅提升，进入高阻保护状态。温度降低，电阻就会降低，电阻和温度成正比。常应用在过压、过流、过载等保护中，PTC热敏电阻的电阻温度曲线趋势如下图：

技术参数

阻值

阻值包括标称阻值Rc和实际阻值RT。

标称阻值Rc：一般指环境温度为25℃时热敏电阻器的实际电阻值。标称阻值是热敏电阻关键参数之一，常见阻值范围从1KΩ至几百KΩ。

实际阻值RT：在一定温度条件下所测得的电阻值。

阻值容差（精度）

与任何电阻一样，标准电阻具有容差（容量差），通常精度是±1％，±5％和±10％。

时间常数τ

热敏电阻器是有热惯性,时间常数τ就是一个描述热敏电阻器热惯性的参数。

时间常数τ：在无功耗的状态下，当环境温度（t1）变为温度（t2）时，温度变化值为t1-t2之差的63.2％时的所需时间（即1：1 / e）。τ越小，表明热敏电阻器的热惯性越小，即响应时间越快，性能越好。

温度系数αT

电阻温度系数αT：它表示温度变化1℃时的阻值变化率，单位为%/℃。

工作温度范围

这是热敏电阻设计运行的温度范围。

最高工作温度Tmax：在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续工作所允许的最高温度

额定功率PM

额定功率PM：在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续负载所允许的耗散功率。在实际使用时不得超过额定功率。若热敏电阻器工作的环境温度超过 25℃，则必须相应降低其负载。

最大电压

对于NTC热敏电阻器，是指在规定的环境温度下，不使热敏电阻器引起热失控所允许连续施加的最大直流电压；

对于PTC热敏电阻器，是指在规定的环境温度和静止空气中，允许连续施加到热敏电阻器上并保证热敏电阻器正常工作在PTC特性部分的最大直流电压。

有些额外的参数规格可能会用于专业的热敏电阻应用，但这些是一些常见的主要参数。

其他参数

B值（材料常数）

也称为β值，该热敏电阻规格是NTC热敏电阻的电阻与温度之间关系的特定曲线。它是一个描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热灵敏度指标，B值越大，表示热敏电阻器的灵敏度越高。应注意的是，在实际工作时，B值并非一个常数，而是随温度的升高略有增加。

B值/常数容差

如名称所示，是对B值允许容差范围。

开关温度tb

开关温度tb:PTC热敏电阻器的电阻值开始发生跃增时的温度。

最大电流(Int)

最大电流(Int):指在最大工作电压下,允许通过PTC热敏电阻的最大电流。

这里简单介绍各参数，后续再喜欢介绍NTC热敏电阻和PTC热敏电阻。

本文原文来自CSDN