熱敏電阻

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負溫度係數(NTC)熱敏電阻器,珠型,絕緣電線

熱敏電阻是一種傳感器電阻,熱敏電阻的電阻值,隨着溫度的變化而改變,與一般的固定電阻不同。屬於可變電阻的一類,廣泛應用於各種電子元器件中。

不同於電阻溫度計(RTD)使用純金屬,在熱敏電阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物。兩者也有不同的溫度響應性質,電阻溫度計適用於較大的溫度範圍,而熱敏電阻通常在有限的溫度範圍內實現較高的精度,通常是-90℃〜130℃。[1]

基本操作[編輯]

熱敏電阻符號

假設,電阻和溫度之間的關係是線性的,則: :\Delta R=k\Delta T \,

\Delta R = 電阻變化
\Delta T = 溫度變化
k = 一階的電阻溫度係數

類別[編輯]

熱敏電阻是開發早、種類多、發展較成熟的敏感元器件。熱敏電阻由半導體陶瓷材料組成,熱敏電阻利用的原理是溫度引起電阻變化。 是電阻值對溫度極為敏感的一種電阻器,也叫半導體熱敏電阻器。它可由單晶、多晶以及玻璃、塑料等半導體材料製成。這種電阻器具有一系列特殊的電性能,最基本的特性是其阻值隨溫度的變化有極為顯著的變化,以及伏安曲線呈非線性。 若電子和空穴的濃度分別為np,遷移率分別為\mu_n\mu_p,則半導體的電導為:

  \sigma=q(n\mu_n + p\mu_p)\,

  因為np\mu_n\mu_p都是依賴溫度T的函數,所以電導是溫度的函數,因此可由測量電導而推算出溫度的高低,並能做出電阻-溫度特性曲線。這就是半導體熱敏電阻的工作原理。熱敏電阻包括

  • 溫度係數PTCPositive Temperature Coefficient)
  • 負溫度係數(NTCNegative Temperature Coefficient)熱敏電阻,
  • 臨界溫度熱敏電阻(CTRCritical Temperature Resistance)。

負溫度係數熱敏電阻[編輯]

此類電阻值隨溫度的上昇而下降,大部份陶瓷的電阻為負溫度係數電阻。

其電阻和溫度的關係如下:

R = r^{\infty}e^{\frac{B}{T}} = R_{0}e^{-\frac{B}{T_{0}}}e^{\frac{B}{T}}

其中:

  • B為常數
  • T為絕對溫度(K)。
  • R_{0}為溫度在T_{0}時的阻值。

歷史[編輯]

第一個NTC熱敏電阻是法拉第在1833年研究硫化銀的半導體特性時發現的。

應用領域[編輯]

  • 溫度偵測
  • 電路開關
  • 湧流抑制
  • 馬達延時啟動
  • 過熱保護

相關條目[編輯]

參考文獻[編輯]

  1. ^ "NTC Thermistors". Micro-chip Technologies. 2010.
  2. ^ 1833 - First Semiconductor Effect is Recorded. Computer History Museum. [24 June 2014]. 

外部連結[編輯]