根據溫度特性
熱敏電阻,可以分爲兩類。随著溫度的升高,電阻随正溫度系數熱敏電阻增大,反之,随負溫度系數熱敏電阻增大。
(1)正溫度系數的工作原理熱敏電阻
這種熱敏電阻是以钛酸鋇(BaTio3)爲基本材料,再摻入适量的稀土元素,採用陶瓷工藝高溫燒結而成。純钛酸鋇是一種絕緣材料,但加入适量的镧(La)、铌(Nb)等稀土元素後就變成瞭半導體材料,稱爲半導體钛酸鋇。它是一種多晶材料,晶粒之間有晶粒界面。對於導電電子,晶粒界面相當於一個勢壘。溫度較低時,由於BaTiO3中的電場,導電電子很容易越過勢壘,所以電阻值較小。當溫度上升到居裏點溫度(即臨界溫度,這種元素的‘控溫點’一般爲120℃)時,内部電場被破壞,無法幫助導電電子穿越勢壘,所以表現爲電阻值急劇增大。因爲這種元件在達到居裏點之前,其電阻随溫度的變化非常緩慢,並且具有恒溫、調溫、自動控溫的功能。隻發熱,不變紅,無明火,不易燃燒,使用壽命長。非常适合電機等電氣設備的過熱檢測。
⑵負溫度系數熱敏電阻的工作原理
負溫度系數熱敏電阻是以氧化錳、氧化钴、氧化鎳、氧化銅、氧化鋁等金屬氧化物爲主要原料,通過陶瓷工藝制成。這些金屬氧化物材料具有半導體特性,與鍺和矽晶體材料完全相似。體内載流子(電子和空穴)數量少,電阻高。随著溫度的升高,體内攜帶者增多,自然抵抗力下降。負溫度系數熱敏電阻有多種類型,分爲低溫(-60 ~ 300℃)、中溫(300 ~ 600℃)和高溫(> 600℃)三種。具有靈敏度高、穩定性好、響應快、壽命長、價格低等優點,廣泛應用於冰箱、電冰箱等需要定點測溫的自動溫控電路中。
熱敏電阻與簡單的放大電路結合時,可以檢測到千分之一度的溫度變化。因此,它可以通過與電子儀器組成溫度計來完成高精度的溫度測量。通用熱敏電阻的工作溫度爲-55℃ ~+315℃,特殊低溫熱敏電阻的工作溫度低於-55℃,可達-273℃。
2 熱敏電阻的型号
我們的國産熱敏電阻是按部頒标準SJ1155-82制造的,由四部分組成。
第一部分:主要名稱,用字母“M”表示敏感元素。
第二部分:類别,用字母‘Z’表示正溫度系數熱敏電阻 device,或用字母‘F’表示負溫度系數熱敏電阻 device。
第三部分:用途或特性,用一位數字(0-9)表示。一般數字' 1 '表示常用,' 2 '表示穩壓(負溫度系數熱敏電阻器件),' 3 '表示微波測量(負溫度系數熱敏電阻器件),' 4 '表示間接加熱(負溫度系數熱敏電阻器件),' 5 '表示溫度測量。' 8 '表示線性型(負溫度系數熱敏電阻器件),9 '表示恒溫型(正溫度系數熱敏電阻器件),0 '表示特殊型(負溫度系數熱敏電阻器件)。
第四部分:序列号,也用數字表示,代表規格和性能。
出於區分該系列産品的特殊需要,廠商往往會在序列号後加一個‘派生序列号’,是字母、數字和'-'的組合。
例如:M Z 1 1
序列号
通用
正溫度系數熱敏電阻器件
敏感元件
3 熱敏電阻裝置的主要參數
各種熱敏電阻設備的工作條件必須在出廠參數允許的範圍内。熱敏電阻,主要參數有十多個:标稱電阻值、使用環境溫度(最高工作溫度)、實測功率、額定功率、标稱電壓(最高工作電壓)、工作電流、溫度系數、材料常數、時間常數等。标稱電阻值是25℃時零功率時的電阻值。其實總有一些誤差,應該在10%以内。普通
熱敏電阻工作溫度範圍寬,可根據需要從-55℃到+315℃選擇。值得注意的是熱敏電阻不同型号的最高工作溫度相差很大。比如MF11片負溫度系數熱敏電阻器件是+125℃,而MF53-1隻有+70。