热敏电阻及其温度特性曲线

热敏电阻是用金属氧化物或半导体材料作为电阻体的测温敏感元件。

它主要有如下特点：

1）电阻温度系数大，灵敏度高，比一般金属电阻大10～100倍，可测量微小温度的变化。

2）结构简单，体积小，可以测量点温度。

3）电阻率高，热惯性小，适宜动态测量；且阻值也很大，可达1～700kΩ，在远距测量使用时，引线电阻所引起的误差可以忽略，易于实现远距离测量等特点。

4）阻值分散性大，稳定性、复现性和互换性较差，非线性大，老化较快，同一型号的产品特性参数有较大的差别。

热敏电阻有正温度系数（PTC）、负温度系数（NTC）和临界温度系数（CTR）三种，它们的温度特性曲线如图3-20所示。

图3-20 各种热敏电阻特性

负温度系数（Negative Temperature Coefficient，NTC）热敏电阻，其电阻值随温度升高而下降。主要由Mn、Co、Ni、Fe、Cu等过渡金属氧化物混合烧结而成。其主要应用在点温、表面温度、温差、温场等测量自动控制及电子线路的热补偿线路中。

负温度系数热敏电阻的阻值与温度的关系近似表示为(www.xing528.com)

式中，R（T）、R（T₀）为热敏电阻在温度为T、T₀时的电阻值；B为取决于半导体材料和结构的常数。

根据电阻相对温度系数α的定义，可求得负温度系数热敏电阻的α值为

由上式可以看出，α值是负的，并且与T²成反比。负温度系数热敏电阻的T₀为25℃，所以标准阻值R（25℃）和B值是它的两个重要的参数，要选择合适的值可使热敏电阻在测温范围内有较好的准确度和稳定性。

正温度系数（Positive Temperature Coefficient，PTC）热敏电阻，其阻值随温度升高而增大，且有斜率最大的区域。使用钛酸钡掺入稀土元素烧结而成。一般用于电冰箱压缩机起动电路、彩色显像管消磁电路、电动机过电流过热保护电路（保险），限流电路及恒温电加热电路中。

临界温度系数（Critical Temperature Resistor，CTR）热敏电阻，电阻在临界温度附近有急剧变化，曲线斜率在此区段特别陡，灵敏度极高，不适于较宽温度范围内测量。使用三氧化二钒与钡、硅等氧化物，在磷、硅氧化物的弱还原气氛中混合烧结而成。利用其在临界温度附近电阻值急剧变化的特性，可制造位式控温的温度传感器，如温度开关。

使用热敏电阻时应注意，由于热敏电阻的阻值随温度改变量显著，只要很小的电流流过热敏电阻，就能产生明显的电压变化，而电流对热敏电阻自身有加热作用，所以应注意勿使电流过大，防止带来测量误差。与此同时，由于其阻值在常温下很大，通常都在数千欧姆以上，所以连接导线的阻值几乎对测温没有影响，不必采用三线制或四线制测量电路，这给使用带来方便。在实际中，由半导体热敏电阻制成的电路元件广泛用于家电、测量仪器、自动控制、自动检测等装置中，常见的测温线路如图3-21所示。

图3-21 热敏电阻测温线路