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NTC(负温度系数) 和PTC(正温度系数电阻)

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NTC2和PTC热敏电阻

目录

第一节 NTC负温度系数热敏电阻参数

第二节 NTC负温度系数热敏电阻分类

第三节 产品型号命名标准：

第四节 型号参数即电气性能

第五节 温度感知型NTC应用电路

第六节 功率型NTC应用电路

第七节 PTC

第一节 NTC负温度系数热敏电阻参数

参数

描述

零功率电阻值 RT（Ω） RT指在规定温度 T 时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。

电阻值和温度变化的关系式为： RT = RN expB(1/T – 1/TN)

RT ： 在温度 T （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。

RN ： 在额定温度 TN （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。

T ： 规定温度（ K ）。

B ： NTC 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。

exp： 以自然数 e 为底的指数（ e = 2.71828 „）。

该关系式是经验公式，只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有一定的精确度，因为材料常数B 本身也是温度 T 的函数。

额定零功率电阻值 R25

（Ω） 根据国标规定，额定零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度 25 ℃ 时测得的电阻值 R25，这个电阻值就是NTC 热敏电阻的标称电阻值。通常所说 NTC 热敏电阻多少阻值，亦指该值。

材料常数（热敏指数）

B 值（ K ）

(温度感知型NTC） B 值被定义为：

RT1 ： 温度 T1 （ K ）时的零功率电阻值。

RT2 ： 温度 T2 （ K ）时的零功率电阻值。

T1、T2 ：两个被指定的温度（ K ）。

对于常用的 NTC 热敏电阻， B 值范围一般在 2000K ～ 6000K 之间。感知型的NTC要求B值要大。B值越大约灵敏。

零功率电阻温度系数（αT ） 在规定温度下， NTC 热敏电阻零动功率电阻值的相对变化与引起该变化的温度变化值之比值。

αT ： 温度 T （ K ）时的零功率电阻温度系数。

RT ： 温度 T （ K ）时的零功率电阻值。

T ： 温度（ T ）。

B ： 材料常数。

耗散系数（δ） 在规定环境温度下， NTC 热敏电阻耗散系数是电阻中耗散的功率变化与电阻体相应的温度变化之比值。

δ： NTC

热敏电阻耗散系数，（ mW/ K

）。

△ P ： NTC 热敏电阻消耗的功率（ mW ）。

△ T ： NTC 热敏电阻消耗功率△ P 时，电阻体相应的温度变化（ K ）。

能量是以瓦特为单位表示。

通常，外包覆环氧或酚类、外径为0.095英寸的热敏电阻，在搅动油中耗散因子是13mW/℃,在静止空气中耗散因子为2mW/ ℃。

热时间常数(τ) 在零功率条件下， 当温度突变时， 热敏电阻的温度变化了始未两个温度差的

63.2% 时所需的时间， 热时间常数与 NTC 热敏电阻的热容量成正比，与其耗散系数成反比。

τ： 热时间常数（ S ）。

C： NTC 热敏电阻的热容量。

δ： NTC 热敏电阻的耗散系数。

额定功率Pn 在规定的技术条件下，热敏电阻器长期连续工作所允许消耗的功率。在此功率下，电阻体自身温度不超过其最高工作温度。

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

T0-环境温度。

测量功率Pm 热敏电阻在规定的环境温度下，阻体受测量电流加热引起的阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计时所消耗的功率。

一般要求阻值变化大于0.1%，则这时的测量功率Pm为：

电阻温度特性 NTC热敏电阻的温度特性可用下式近似表示：

式中：

RT：温度T时零功率电阻值。

A：与热敏电阻器材料物理特性及几何尺寸有关的系数。 B：B值。

T：温度（k）。

更精确的表达式为：

式中：

RT：热敏电阻器在温度T时的零功率电阻值。

T：为绝对温度值，K；

A、B、C、D：为特定的常数。

NTC热敏电阻10D-9

NTC是Negative Temperature Coefficient的缩写,意思是负的温度系数。

10D-9 在常温（25摄氏度）阻值10欧，尺寸是9MM(D表示直径的意思）

第二节 NTC负温度系数热敏电阻分类

从用途上分，NTC热敏电阻可以分为温度感知型NTC和功率型NTC

类型 用途 电气特点

温度感知型NTC 温度测量，温度补偿和温度保护等 R25较大（KΩ级别），最大容许工作电流很小mA级别），对R25和B值精度要求较高

功率型NTC 抑制线路的浪涌电流 R25较小（数Ω级别），最大稳态电流大（安培级别），热时间常数和耗散因子，额定电流等都较大

第三节 产品型号命名标准：

NTC热敏电阻器的种类繁多，形状各异。表1是负温度系数热敏电阻的命名标准，它由四部分构成，其中M表示敏感元件，F表示负温度系数热敏电阻器。有些厂家的产品，在序号之后又加了一个数字，如MF54-1，这个“-1”也属于序号，通常叫“派生序号”。

第四节 型号参数即电气性能

环氧封装系列NTC热敏电阻

型号 额定电阻值

@25℃(KΩ) B值(25/50℃)

(K) 额定功率

(mw) 耗散系数

(mw/℃) 热时间常数

(S) 工作温度

(℃)

MF52E-□□3100 0.1~20 3100

≤50 ≥2.0

静止空气中 ≤7

静止空气中 -55~+125 MF52E-□□3270 0.2~20 3270

MF52E-□□3380 0.5~50 3380

MF52E-□□3470 0.5~50 3470

MF52E-□□3600 1~100 3600

MF52E-□□3950 5~100 3950

MF52E-□□4000 5~100 4000

MF52E-□□4050 5~200 4050

MF52E-□□4150 10~250 4150

MF52E-□□4300 20~1000 4300

MF52E-□□4500 20~1000

4500

玻璃封装系列NTC热敏电阻

型号 额定电阻值

@25℃(KΩ) B值(25/50℃)

(K) 耗散系数

(mw/℃) 热时间常数

(S) 工作温度

(℃)

MF58-□□3470 2 3470

≥2.0

静止空气中 ≤20

静止空气中 -55~+300 MF58-□□3500 3 3500

MF58-□□3500 5 3500

MF58-□□3550 10 3550

MF58-□□3600 15 3600

MF58-□□3700 10 3700

MF58-□□3850 20 3850

MF58-□□3900 30 3900

MF58-□□3950 47 3950

MF58-□□3950 50 3950

MF58-□□3990 100 3990 MF58-□□4100 150

4100

注: 1.第一方框填标称阻值,第二方框填精度代号.( F:±1%G:±2%H:±3%J:±5% )

2:B值(25/50℃)误差:对于标称阻值精度±1%的产品其B值对应误差是±1%,其余B值误差均为±2%

贴片封装系列NTC热敏电阻

第五节 温度感知型NTC应用电路

温度测量（惠斯登电桥电路）

温度控制

影响测量温度的参数

NTC具有价格低廉、阻值随温度变化显著的特点，而广泛用于温度测量。通常采用一只精密电阻与NTC串联（见图1），NTC阻值的变化转变为电压变化直接进入比较电路或单片机的A/D的输入接口，不必经过放大处理，电路构成极为简单。运用NTC时除了选择合适的R值和B值之外，还应当考虑到测量速度和精度。

选择合适的τa ：τa 值直接反映NTC测量温度的响应速度，但不是越小越好，确定τa值需要比较与权衡。因为τa值与它的封装尺寸有关，NTC的封装尺寸小，则τa值小，机械强度低；封装尺寸大，则τa值大，机械强度高。

确定电流范围：可根据厂家提供的非自热最大功率或利用耗散系数来确定工作电流的范围。

然而，需要引起注意的是不少厂家提供的δ值是NTC二次封装之前参数，但采用这个δ参数确定的电流虽然不会产生自热，但是过于保守，影响选择参数的宽松度，因为二次封装之后的非自热最大功率已经提高。利用耗散系数确定电流范围的方法是先确定NTC精度，再确定允许的自热功耗。例如，NTC的精度为0.1℃，则自热温度不超过0.1℃就能够满足精度要求，也就是说，小于0.1δ的功率为不产生自热的功率。

其它需要注意的因素：①NTC二次封装之后，τa的参数值较封装之前增大了。②同一型号、规格的NTC在不同介质中，其δ、τa等参数值相差很大，需注意参数的介质。③在流动的空气中，NTC略为产生一点自热对精度的影响不大。④NTC感温头不能触碰非探测物体，例如，在家用空调器里，翅片前面测量室温的感温头不能触碰到翅片。

3 自热及耗散系数的特性

测量耗散系数δ时，“国标”要求在静止的空气中进行。通常是在规定容器的玻璃框罩内进行测量。当我们做实验时可以观察到一些现象，在一个空气相对稳定（感觉不到流动的空气）的室内，玻璃框内的温度与室温一致。先测量零功率电阻值，当摘掉玻璃框罩后，电阻值未发生变化；然后测量耗散系数，当自热达到热平衡时，即通过NTC的电流和它的端电压呈稳定状态，当摘掉玻璃框罩后，电流或端电压出现波动，失去稳定状态。说明室内微弱的同温度气流影响了耗散系数，而未影响零功率电阻值。显然，NTC产生自热之后出现对流动空气的敏感反映，这是一个可以利用的特性。

4液位测量原理

气体和液体是明显不同的介质， 运用NTC在对它们进行测量时，如果可以分辨出这两种介质，就解决了液位测量的问题。NTC在非自热状态也就是零功率状态下测量温度时，是无法根据测量结果判断被测对象的是什么介质。当NTC处于自热状态时，在介质温度相同的情况下，NTC在不同的介质中耗散系数（δ）是不同的，当NTC被置于不同的介质中时，相同电气条件下会出现不同的电性能反映，这是测量液位的基本依据。

以相同温度的水和空气为例，在同一电气条件下，例如给NTC提供一个恒定电流（见图2），使其在空气中产生自热，热平衡之后NTC两端电压相对稳定，接着，将它放入水中，两端电压上升。因为NTC从空气中进入水中后，温度下降，导致阻值上升，端电压升高。水的热容量是空气的2.5倍， NTC在水中的自热温

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热敏电阻及其原理应用

热敏电阻及其原理应用

热敏电阻及其原理应用

热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。热敏电阻器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。正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

1简介

热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件.热敏电阻由半导体陶瓷材料组成， 热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。热敏电阻体积非常小，对温度变化的响应也快。但热敏电阻需要使用电流源，小尺寸也使它对自热误差极为敏感。[1]

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：

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.这就是半导体热敏电阻的工作原理.

热敏电阻包括正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)热敏电阻，以及临界温度热敏电阻(CTR)。

2特点

① 灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化;

②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃(目前最高可达到2000℃)，低温器件适用于-273℃～55℃;

③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择;

⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产;

⑥稳定性好、过载能力强。

3工作原理

热敏电阻将长期处于不动作状态;当环境温度和电流处于c区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能动作也可能不动作。热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短;热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。 1、ptc效应是一种材料具有ptc(positive temperature coefficient)效应，即正温度系数效应，仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有ptc效应。在这些材料中，ptc效应表现为电阻随温度增加而线性增加，这就是通常所说的线性ptc效应。

热敏知识大全

热敏知识大全

热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器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。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

目录

1 简介

2 基本结构

3 工作原理

4 基本特性

5 技术参数

热敏电阻 - 简介

热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．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（nμn pμp)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。

热敏电阻

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为（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～＋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1欧至100兆欧之间。采用精密电阻和热敏电阻的各种组合网络可扩大测量温度线性范围。用热敏电阻制成的探头有珠状、棒杆状、片状和薄膜等形式，封装外壳多用玻璃、镍和不锈钢管等套管结构。测温时安装方法会影响测量精度。 热敏电阻 - 工作原理

NTC负温度系数热敏电阻

NTC负温度系数热敏电阻

NTC负温度系数热敏电阻

热敏电阻分为三类：正温度系数热敏电阻（PTC），负温度系数热敏电阻（NTC），临界温度电阻器（CTR）。

图1-1 NTC负温度系数热敏电阻

负温度系数热敏电阻器如图1-39所示。其电阻值随温度的增加而减小。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O～1000000欧姆，温度系数-2%～-6.5%。

⑴ 负温度系数热敏电阻温度方程

)(Tf TBTeA/' TBTBTTAeeSlASlR//'

其中：SlAA'

电阻值和温度变化的关系式为： )11(expNNTTTBRR

RT--在温度T（ K ）时的NTC热敏电阻阻值。

RN--在额定温度TN（ K ）时的NTC 热敏电阻阻值。以25°C为基准温度时测得的电阻值RN=R25，R25就是NTC热敏电阻的标称电阻值。通常所说 NTC 热敏电阻多少阻值，亦指R25值。

B---NTC 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。TTTRRTTTTB000ln

该关系式是经验公式，只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有一定的精确度，因为材料常数B 本身也是温度 T 的函数。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O～1000000欧姆，温度系数-2%～-6.5%。

已知温度T、额定温度TN和R25即可求的热敏电阻阻值RT。

⑵ 负温度系数热敏电阻主要特性

电阻温度系数σ

dTdRRTT1

微分式（），可得 2TB 热敏电阻的温度系数是负值。

-----温度测量电桥应用

温度测量电桥的A点所在的桥臂的电阻是固定的，故AU是固定的。B点所在的桥臂的电阻tR随温度变化，故BU是变动的。电阻tR为负温度系数热敏电阻，tR=1.5K指NTC热敏电阻的标称电阻值R25。为了方便取2R与tR成比例，这里取KRRt5.12，同时，1311212EERRRAU，得7501R。

常见的热敏电阻名称

常见的热敏电阻名称

- 1 - 常见的热敏电阻名称

热敏电阻是一种能够随着温度的变化而改变电阻值的电子元器件。它具有温度灵敏度高、响应速度快、体积小等特点，广泛应用于温度测量、温度控制、温度补偿、电子温度补偿等领域。

常见的热敏电阻名称包括：

1. NTC热敏电阻：NTC指的是负温度系数热敏电阻，其电阻值随温度升高而降低。

2. PTC热敏电阻：PTC指的是正温度系数热敏电阻，其电阻值随温度升高而升高。

3. 负温度系数铂电阻：是一种常见的热敏电阻，也称为PT100热敏电阻。其电阻值随温度升高而降低，通常用于高精度温度测量。

4. 碳膜热敏电阻：碳膜热敏电阻是一种新型的热敏电阻，具有温度灵敏度高、线性范围广等特点，适用于高精度温度测量和控制。

5. 陶瓷热敏电阻：陶瓷热敏电阻具有响应速度快、稳定性好等特点，广泛应用于电子温度补偿、温度控制等领域。

以上是常见的热敏电阻名称，不同类型的热敏电阻在不同的应用场景中具有不同的优势和适用性，需要根据具体需求进行选择。