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熱敏電阻器有兩種,按其電阻隨溫度變化而變化的不同而分類。有負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC,它的電阻值隨著溫度的升高而減?。灰灿姓郎囟认禂?shù)熱敏電阻PTC,它的電阻值隨著溫度的升高而增大。都是分立的雙端固態(tài)器件,在電路之中具有多種功能。
NTC的材料一般是以錳、鎳、鈷、鐵、銅等金屬氧化物為主要原料制成的多晶半導(dǎo)體陶瓷。NTC的電阻和溫度(RT)特性曲線非常獨特。溫度每升高1°C,其電阻溫度系數(shù)降低約3%至5%。與其他金屬電阻器的電阻溫度系數(shù)溫度每升高1°C略有變化相比,可以清楚地看出熱敏電阻材料制成的電阻器對溫度的敏感性很高。
由于這種高靈敏度,NTC比其他類型的材料更適合檢測溫差的微小變化,并且傳感響應(yīng)足夠快。如果電阻溫度系數(shù)較高,NTC將被用作保護(hù)裝置,以防止浪涌。這也是目前NTC的主要應(yīng)用方向,多用于溫度補償、測量等場合或浪涌保護(hù)場合。
多快的感應(yīng)響應(yīng)速度夠快嗎?這取決于NTC傳感器的具體類型。設(shè)計越小,響應(yīng)速度越快。采用單獨設(shè)計的NTC傳感器的響應(yīng)速度通??煊诓捎猛耆庋b外殼的NTC傳感器。從傳感器層面來看,NTC傳感器的響應(yīng)時間一般可以達(dá)到15秒甚至小于10秒,而NTC芯片層面的響應(yīng)時間只有1秒。
但是,NTC本身不是線性的,使用后必須進(jìn)行線性處理,否則結(jié)果會有很大偏差。
對于PTC熱敏電阻來說,其高精度、高可靠性、高穩(wěn)定性和高線性使其應(yīng)用日益廣泛,滲透到日常生活、工業(yè)控制、汽車、軍事、通信、航空航天等各個領(lǐng)域。然而,并非所有PTC都是高度線性的。隨著溫度的升高,非線性PTC的電阻值將急劇增加幾個到幾十個數(shù)量級。它們通常作為電流保護(hù)器件應(yīng)用于限流應(yīng)用之中。
線性PTC由硅制成,通常被稱為硅熱敏電阻。成品傳感器也被稱為KTY器件,具有極高的線性度和一致性,并具有更穩(wěn)定的電阻容差。與±1%NTC熱敏電阻相比,一些±1%PTC線性熱敏電阻在—40°C和150°C時的最大阻值為±1.5%,這比NTC熱敏電阻在極端溫度之下的±4%的耐受性有了很大的提高。同樣受益于材料特性,即使溫度升高,PTC本身的散熱量也會小很多,不會影響功耗。
PTC熱敏電阻的價格將高于NTC,目前在高端工業(yè)領(lǐng)域和汽車傳感領(lǐng)域具有良好的發(fā)展前景。