热敏电阻的温度响应特性

热敏电阻按其物理特性分为三大类型，即负温度系数（NTC）热敏电阻、正温度系数（PTC）热敏电阻、临界温度系数（CTR）热敏电阻。图6.9所示为各种热敏电阻的特性曲线。CTR在某一特定温度下电阻值会发生突变，可组成理想的控制开关。而在温度测量中，则主要采用NTC热敏电阻或PTC热敏电阻，使用最多的是NTC热敏电阻。

图6.9　各种热敏电阻的特性曲线

1）NTC热敏电阻的R-T特性

NTC热敏电阻的阻值与温度的关系可描述为

由式（6.10）知，NTC阻值随温度呈指数规律变化，如图6.10所示，而非线性变化。

图6.10　NTC热敏电阻的R-T关系曲线(www.xing528.com)

2）NTC热敏电阻的伏安特性

图6.11所示是NTC热敏电阻的伏安特性曲线，由图可知，它可分为三段：当流过NTC热敏电阻的电流较小时，其伏安特性服从欧姆定律，曲线在此段呈线性；当电流增加时，热敏电阻自身温度明显增加，由于负温度系数的关系，温度升高后，电阻值下降，于是输出电压U＝IR的上升速度减慢，出现了非线性；当电流继续增加时，热敏电阻自身温度上升更快，阻值大幅度下降，其减小速度超过电流的增加速度，于是出现电压随电流增加而降低的现象。

图6.11　NTC热敏电阻的伏安特性

3）NTC热敏电阻的温度系数αT

根据电阻温度系数αT的定义，由式（6.10）可得

由此可见，电阻温度系数αT并非常数，它随温度降低而迅速增大，即低温段比高温段更灵敏。热敏电阻的测温灵敏度比金属热电阻高得多，例如，B值为4 000 K，当T＝293.15 K（20°C）时，热敏电阻的αT＝4.7%/°C，约为铂热电阻的12倍。由于温度变化引起的阻值变化大，因此，测量时引线电阻影响小，且体积小，非常适合测量微弱温度变化。但是，热敏电阻非线性严重，如图6.10所示，实际使用中要对其进行线性化处理。