CTR临界温度系数热敏电阻(4)

热敏电阻 (NTC / PTC)Eu-RoHS1. 热敏电阻是….是对温度特别敏感的阻抗体(Thermally Sensitive Resistor)根据 温度变化阻抗值也变大的半导体。

. 热敏电阻是金属氧化物( Mn,Ni,Co等)种类，在高温下烤出来的 高品质陶瓷半导体，使用范围是 -50℃~+500℃不需要调节日常 温度，适用于常温。

因为形状小、特性稳定、高感应部件，所以一般用于家电及产业 机械的温度感应器或温度补偿用部品。

按图纸1一样分为3种类。

参考) 1. NTC[Negative Temperature Coefficient] 2. PTC[Positive Temperature Coefficient] 3. CTR[Critical Temperature Resistor]±×¸²2. 热敏电阻的特征1) 按照需求的形象可以缩小形象. 2) 能大量生产，价格便宜。

3) 阻抗值的范围是数ohm ~ 数百kohm，所以适用于电路。

4) 阻抗值的温度系数比 Pt, Ni, Cu等金属相比大于 5 ~ 15倍。

3. 热敏电阻经常用于温度感应器的原因。

原因是外形小、加工优秀、热敏电阻的阻抗值大、阻抗温度系数大、相对于 1 ℃的温度变化阻抗变化量大，所以薄线也可测 温度变化，信号层次高，电路可更改为简单，之所以价格便宜，并有电路分解能力等优点。

因这种原因电路的小型化，micro-processor IC普及进展，所以对热敏电阻的需求量越来越多。

4. Joinset 热敏电阻的优点1) 高精密性和温度变化的反映性。

2) ESD的强耐久性 3) 优越的环境耐久性 [例： 耐失性, 强热冲击等] 4) 满足Eu-RoHS3[Moisture resistance]2 1ΔR@25℃ ΔB(25/85)3[ESD – Air discharge test]2 1 [% ] 0 -1 -2 -3ΔR@25℃ ΔB(25/85)[% ]0 -1 -2 -3 0 250 500 Time [hr] 750 10001. P/N : 1005 10kΩ B3435K 2. Test condition: * MIL-STD-202 106G [MIL-PRF-23648E] * 85℃/85%RH/1000hrs 3. Spec. : △R & △B ≤ ± 3% of initial value¡â¡â1. P/N : 1005 10kΩ B3435K 2. Test condition: IEC 1000-4-2, polarity & 10 times 3. Spec. : △R & △B ≤ ± 3% of initial value051015 ESD [kV]202530※ 用Joinset自己的陶瓷造成技术和工程管理及设计技术确保优秀的竞争力Copyright ¨Ï2006热敏电阻　（ＮＴＣ　／　ＰＴＣ）热敏电阻各种类的基本结构和特征Ｅｕ－ＲｏＨＳ区 分 产 品 涂抹剂 ＳＭＤ 夼槟温度范围（∩） 应用范围 桠观照片Ｐｏｌｙｍｅｒ ，Ｇｌａｓｓ　怎－５０　￣１２５ Ｅｐｏｘｙ（埘 围）猗硝，貊 电酗榛酗 ＴＣＸＯ［ａｎａｌｏｇ］－５０　￣　１００ 亡 调 Ｅｐｏｘｙ 电磁炉 －５０　￣１８０ （耖驮 温） 锅炉水温感应器 Ｂａｒｅ－ｃｈｉｐ 遥控器 Ｇｌａｓｓ －５０　￣３００ 摄象机 ［Ｃｈｉｐ　ｉｎ　Ｇｌａｓｓ］ Ｇｌａｓｓ －５０　￣２５０ ［Ｄｉｏｄｅ　Ｔｙｐｅ］ Ｄｉｓｃ Ｅｐｏｘｙ 传真机 貊 ＆貊 电器容器 电器等躞幡预定－５０　￣１００ 诗电，雪 产业用 车， ６． 热敏电阻的基本特性及用语和定义　ㄧ　疰 温度的特性 扉镆 温度埘围内阻抗值和温度关系表示． Ｒ１＝Ｒ２　ｅｘｐ［Ｂ（１／Ｔ１－１／Ｔ２）］ Ｔ１，Ｔ２ 绝对温度（Ｋ） Ｒ１，Ｒ２　：　Ｔ１，Ｔ２ 时无负荷阻抗值（ｏｈｍ） Ｂ　：　Ｂ镝 数（Ｋ） 热敏电阻的阻抗温度变化特性 ㄨ　匍 负荷疰 值［з］ 荇诗 电流状态下的阻抗值。

传感器原理及应⽤试题库（已做）⼀：填空题（每空1分）1.依据传感器的⼯作原理，传感器分敏感元件，转换元件，测量电路三个部分组成。

2.⾦属丝应变传感器设计过程中为了减少横向效应，可采⽤直线栅式应变计和箔式应变计结构。

3.根据热敏电阻的三种类型，其中临界温度系数型最适合开关型温度传感器。

4.灵敏度是描述传感器的输出量对输⼊量敏感程度的特性参数。

其定义为：传感器输出量的变化值与相应的被测量的变化值之⽐，⽤公式表⽰k（x）=Δy/Δx 。

5.线性度是指传感器的输出量与输⼊量之间是否保持理想线性特性的⼀种度量。

按照所依据的基准之线的不同，线性度分为理论线性度、端基线性度、独⽴线性度、最⼩⼆乘法线性度等。

最常⽤的是最⼩⼆乘法线性度。

6.根据敏感元件材料的不同，将应变计分为⾦属式和半导体式两⼤类。

7.应变传感器设计过程中，通常需要考虑温度补偿，温度补偿的⽅法电桥补偿法、计算机补偿法、应变计补偿法、热敏电阻补偿法。

8.应变式传感器⼀般是由电阻应变⽚和测量电路两部分组成。

9.传感器的静态特性有灵敏度、线性度、灵敏度界限、迟滞差和稳定性。

10.国家标准GB 7665--87对传感器下的定义是：能够感受规定的被测量并按照⼀定的规律转换成可⽤输出信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成。

11.传感器按输出量是模拟量还是数字量，可分为模拟量传感器和数字量传感器=输出量的变化值/输⼊量的变化12.传感器静态特性的灵敏度⽤公式表⽰为：k(x)值=△y/△x13.应变计的粘贴对粘贴剂的要求主要有：有⼀定的粘贴强度；能准确传递应变；蠕变⼩；机械滞后⼩；耐疲劳性好；具有⾜够的稳定性能；对弹性元件和应变计不产⽣化学腐蚀作⽤；有适当的储存期；应有较⼤的温度适⽤范围。

14.根据传感器感知外界信息所依据的基本校园，可以将传感器分成三⼤类：物理传感器，化学传感器，⽣物传感器。

15. 应变式测⼒与称重传感器根据弹性体的的结构形式的不同可分为柱式传感器、轮辐式传感器、悬梁式传感器和环式传感器 16. 长为l 、截⾯积为A 、电阻率为ρ的⾦属或半导体丝，其电阻为：Al R ρ=。

读书破万巻_下笔如有神1•传感器有哪些组成部分？在检测过程中各起什么作用？1•答：传感器通常由敏感元件、传感元件及测量转换电路三部分组成。

各部分在检测过程中所起作用是：敏感元件是在传感器中直接感受被测量，并输出与被测量成一定联系的另一物理量的元件，如电阻式传感器中的弹性敏感元件可将力转换为位移。

传感元件是能将敏感元件的输出量转换为适于传输和测量的电参量的元件，如应变片可将应变转换为电阻量。

测量转换电路可将传感元件输出的电参量转换成易于处理的电量信号。

2•传感器有哪些分类方法？各有哪些传感器？2•答：按工作原理分有参量传感器、发电传感器、数字传感器和特殊传感器；按被测量性质分有机械量传感器、热工量传感器、成分量传感器、状态量传感器、探伤传感器等；按输出量形类分有模拟式、数字式和开关式；按传感器的结构分有直接式传感器、差分式传感器和补偿式传感器。

3.弹性敏感元件在传感器中起什么作用？3•答：弹性敏感元件在传感器技术中占有很重要的地位，是检测系统的基本元件，它能直接感受被测物理量（如力、位移、速度、压力等）的变化，进而将其转化为本身的应变或位移，然后再由各种不同形式的传感元件将这些量变换成电量。

4.弹性敏感元件有哪几种基本形式？各有什么用途和特点？4.答：弹性敏感元件形式上基本分成两大类，即将力变换成应变或位移的变换力的弹性敏感元件和将压力变换成应变或位移的变换压力的弹性敏感元件。

变换力的弹性敏感元件通常有等截面轴、环状弹性敏感元件、悬臂梁和扭转轴等。

实心等截面轴在力的作用下其位移很小，因此常用它的应变作为输出量。

它的主要优点是结构简单、加工方便、测量范围宽、可承受极大的载荷、缺点是灵敏度低。

空心圆柱体的灵敏度相对实心轴要高许多，在同样的截面积下，轴的直径可加大数倍，这样可提高轴的抗弯能力，但其过载能力相对弱，载荷较大时会产生较明显的桶形形变，使输出应变复杂而影响精度。

环状敏感元件一般为等截面圆环结构，圆环受力后容易变形，所以它的灵敏度较高，多用于测量较小的力，缺点是圆环加工困难，环的各个部位的应变及应力都不相等。

《传感器实验指导》热敏电阻传感器的应用及特性实验1.掌握热敏电阻的工作原理。

2.掌握热敏电阻测温程序的工作原理。

1.分析热敏电阻传感器测量电路的原理；2.连接传感器物理信号到电信号的转换电路；3.软件观测温度变化时输出信号的变化情况；4.记录实验波形数据并进行分析。

1.开放式传感器电路实验主板；2.热敏电阻温度测量模块；3.温度计；4.导线若干。

热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件（如图4-1所示）。

热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化。

若电子和空穴的浓度分别为n、p，迁移率分别为μn、μp，则半导体的电导为：σ=q（n,μn, p,μp)因为n、p、μn、μp 都是依赖温度T 的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线。

图4-1 热敏电阻外观热敏电阻是电阻值随温度变化的半导体传感器。

它的温度系数很大，比温差电偶和线绕电阻测温元件的灵敏度高几十倍，适用于测量微小的温度变化。

热敏电阻体积小、热容量小、响应速度快，能在空隙和狭缝中测量。

它的阻值高,测量结果受引线的影响小,可用于远距离测量。

它的过载能力强，成本低廉。

但热敏电阻的阻值与温度为非线性关系，所以它只能在较窄的范围内用于精确测量。

热敏电阻在一些精度要求不高的测量和控制装置中得到广泛应用。

热敏电阻按电阻温度特性分为三类。

（1）负温度系数热敏电阻（NTC）：在工作温度范围内温度系数一般为-（1~6）％/C°。

（2）正温度系数热敏电阻（PTC）：又分为开关型和缓变型，开关型在居里点的温度系数大约（10~60）％/C°，缓变型一般为（0.5~8）％/C°。

（3）临界负温度系数热敏电阻（CTR）：NTC热敏电阻可用于温度计、温差计、热辐射计、红外探测器和比热计中作为检测元件。

测温范围为-60 至+300℃，在更高的温度时其稳定性开始变差。

NTC热敏电阻的标称阻值一般在1Ω至100MΩ之间。

实验二热敏电阻实验一、实验目的1、研究热敏电阻的温度特性；2、熟悉恒流源法以及分压法的测试方法；二、实验原理1、热敏电阻热敏电阻是敏感元件的一类，按温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）、负温度系数热敏电阻器（NTC）和临界温度系数（CTR）热敏电阻。

热敏电阻的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。

负温度系数（NTC）热敏电阻随温度上升电阻值减小，正温度系数（PTC）热敏电阻随温度上升电阻值增加，临界温度系数（CTR）热敏电阻当温度升高到某临界点时电阻值突然下降，它们同属于半导体器件。

本实验所用的是负温度系数热敏电阻。

负温度系数热敏电阻其电阻－温度关系的数学表达式为：=10KΩ， B=3750。

２、恒流源法如图，根据“虚短”“虚断”，通过计算Rt=Vt/i=(Vt/Vcc)Ri得温度。

２、分压法通过计算Rt=Vt/i 计算温度值。

三、实验步骤及结果用万用表测量热敏电阻实验模块“备选电阻”区域中的10KΩ、20KΩ、1.完成手动测量实验【恒流源法测量】软件切换到“仿真与测量”选项卡Step1：用万用表对实验模块上的20KΩ备选电阻进行测量，测量后在“备选电阻校准”一栏中，选择测量电阻后将实际测量值写入Ri，并点击更改按钮。

Step2:用杜邦线将20KΩ备选电阻连接到恒流源电路中Ri位置。

将热敏电阻连接到实验模块上的绿色螺丝拧线端子上，并拧紧。

Step3:将万用表红黑表笔分别放置在实验模块恒流源法区域的VCC端和GND端，测量VCC和GND之间的电压，并将其填入电压测量部分。

Step4：【伏安特性的手动测量】保持热敏电阻工作温度不变，更换Ri电阻值，使用万用表手动测量Vcc以及Rt两端的电压Vt，通过计算获得在不同电流情况Step5：【R-T特性的手动测量】保持Ri不变，改变热敏电阻工作温度值，使用万用表测量Vt，计算热敏电阻阻值Rt，并借助特性曲线图中的游标值估算对应温度。

电阻式温度传感器电阻式传感器广泛应用于测量-200～960℃范围内的温度。

它是利用导体或半导体的电阻率随温度变化而变化原理而工作的，用仪表测量出电阻的变化，从而得到与电阻值相对应的温度值。

电阻式传感器按照其制造材料分可分为：金属（铂和铜）热电阻及半导体热电阻(热敏电阻)两大类。

一、 常用的金属热电阻金属热电阻传感器一般称作热电阻传感器，是利用金属导体的电阻值随温度的升高而增大的原理进行测温的。

温度是分子平均动能的标志，当温度升高，金属晶格的动能增加，从而导致振动加剧，使自由电子通过金属内部时阻碍增加，金属导电能力下降，即电阻增加。

通过测量导体的电阻变化情况就可以得到温度变化情况。

最基本的热电阻传感器由热电阻、连接导线及显示仪表组成，如图7-1所示。

主要制造材料是铂和铜。

测量温度范围-220～+850℃。

在特殊情况下，低温可测量至1K （-272℃），高温可测量至1000℃。

1、铂热电阻铂热电阻是目前公认的制造热电阻最好的材料，它性能稳定，重复性好，长时间稳定的复现性可达10-4 K ，是目前测温复现性最好的一种温度计。

同时其测量精度高。

在氧化性介质中、甚至在高温下，其物理、化学性能都很稳定，其阻值与温度之间几乎成线性变化。

但其在还原性介质中，特别是高温易从氧化物中还原出来的气体所污染，改变它的电阻与温度关系，此外其电阻温度系数小，价格较高。

因此，主要作为标准电阻温度计和高精度温度测量。

铂电阻的精度与铂的提纯程度有关，因此铂电阻的纯度是以W （100）表示：100)100(R R W =（6-1） W （100）越高，表示铂丝纯度越高。

国际实用温标规定，作为基准器的铂电阻，W （100）≥1.3925。

目前技术水平已达到W （100）＝1.3930，工业用铂电阻的纯度W （100）为1.387～1.390。

中国常用的铂电阻有两种，分度号分别为Pt50和Pt100。

即在0℃时电阻分别为50Ω和100Ω。

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ctr临界温度热敏电阻1介绍CTR临界温度热敏电阻，是一种基于热敏效应的电子元件，也是最常用的热敏电阻之一。

随着温度的变化，CTR电阻值也呈现明显的变化，其温度系数较大，变化范围也比较宽。

2原理CTR临界温度热敏电阻的原理是：当电流通过热敏元件时，热能被产生，并使热敏元件的温度升高，与此同时，热敏元件的电阻值也随之改变。

这个变化与热敏元件的材料成分、结构和制造工艺有关。

3结构与特点CTR临界温度热敏电阻的结构大致分为两种，一种是有金属导线和接头的“芯式热敏电阻”，另一种是贴片热敏电阻。

CTR临界温度热敏电阻的特点主要在以下几个方面：1.临界温度明显：CTR临界温度热敏电阻的特殊之处在于其有一个明显的临界温度，当温度小于该温度时，其电阻值变化不大，当温度超过该温度时，其电阻值迅速增加。

2.灵敏度高：CTR临界温度热敏电阻的温度系数较大，因此对温度变化的响应比较敏感，这使得其可以被广泛应用于温度测量、控制、保护等领域。

3.难度高：由于CTR临界温度热敏电阻的制造工艺比较复杂，材料成分和结构也有很高的要求，因此其制造成本比一般电阻要高，同时也难以达到高精度和高可靠性的要求。

4应用1.温度测量：CTR临界温度热敏电阻可以被广泛应用于温度测量领域，其灵敏度高、精度高的特点使其在工业领域获得了广泛的应用。

2.温度控制：CTR临界温度热敏电阻可以作为温度控制器中的重要元件，通过对热敏电阻值的监测和控制，实现对温度的调节和控制。

3.温度保护：CTR临界温度热敏电阻可以被应用于各种设备和仪器中，用于保护电路和设备免受过热损伤的影响。

5发展趋势随着科技的不断进步，CTR临界温度热敏电阻逐渐得到了改进和发展。

未来，CTR临界温度热敏电阻的发展趋势将不仅局限于其温敏特性的提升，还包括其材料成分、制造工艺、封装技术等方面的优化和改进，为广泛的工业应用提供更加先进、高效的解决方案。