热敏电阻是什么？

热敏电阻是什么？

热敏电阻是一种能够感知温度变化并自动调整电阻值的电子元件，在现代电子设备中有着广泛的应用。无论是家用电器、汽车电子还是工业控制，热敏电阻都在其中发挥着重要的作用。本文将为您详细介绍热敏电阻的基本原理、分类及其在实际应用中的表现。

热敏电阻是一种传感器电阻，其电阻值随着温度的变化而改变。按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻（PTC thermistor，即 Positive Temperature Coefficient Thermistor）和负温度系数热敏电阻（NTC thermistor，即 Negative Temperature Coefficient Thermistor）。

正温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而增大，负温度系数热敏电阻器的电阻值随温度的升高而减小，它们同属于半导体器件。

由此可见，热敏电阻就是一种随着温度变化改变电阻的自动“变阻器”，我们可以用它的这种特性来设计温度计、高温保护等众多用途的电路。

PTC热敏电阻

PTC是Positive Temperature Coefficient 的缩写，意思是正的温度系数，泛指正温度系数很大的半导体材料或元器件。通常我们提到的PTC是指正温度系数热敏电阻，简称PTC热敏电阻。PTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻，超过一定的温度（居里温度）时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。陶瓷PTC是由钛酸钡（或锶、铅）为主成分，添加少量稀土（Y、Nb、Bi、Sb）、金属元素（Mn、Fe），以及金属氧化物（二氧化硅、氧化铝）等添加剂，经过烧结而成的半导体陶瓷器件。陶瓷PTC在居里温度以下具有小电阻，居里温度以上电阻阶跃性增加1000倍~百万倍。下面是一种PTC的R-t（电阻-温度）关系图。但很有意思的一点是，在超过居里点之后，如果继续升温到某个值的时候，这时PTC将失去它的正温度系数性能，转而随着温度升高，电阻下降。阻值开始下降的温度值的这一点被我们称为TN点，因此PTC绝不能在超过TN点的温度下使用。

NTC热敏电阻

NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰（Mn）、钴（Co）、镍（Ni）和铜（Cu）等金属氧化物为主要材料， 并采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗或硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10010^7欧姆，温度系数-2%-6.5%。NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。下面是一种NTC电阻的R-t（电阻-温度）关系图。

PTC热敏电阻的历史&总结

热敏电阻是1950年荷兰的飞利浦公司的海曼等人，在钛酸钡原料中加入稀土成分做半导化尝试时，发掘这种半导体原料的电阻率拥有很高的正温度系数，拥有很强的PTC效果，寻求这些现象的应用场景成为了当时的发展课题，后来经过发展成为了现在的PTC热敏电阻。在我国，从60年头起始热敏电阻的标准工作并逐渐成长到生产，1982年“仪表材料学会”从传感器角度动员第一次热敏电阻讨论会；1990年电器技术书籍在广州组织家电轻工系统热敏电阻讨论会，如今已举办过八次。

总的说来，热敏电阻在各类电路中都有着很重要的作用，根据不同的需要选择不同的热敏电阻，可以方便电路的自动化设计。