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热敏电阻的工作原理解析

时间:2023-07-01 理论教育 版权反馈
【摘要】:NTC热敏电阻的负温度系数特性可由图2.3-1定性说明其机理。图2.3-1NTC和PTC热敏电阻的机理示意图低温时;温度时;居里点以下(铁电区);居里点以上(顺电区)PTC热敏电阻常用BaTiO2掺入稀土元素使之半导体化而制成,在室温100℃左右该电阻具有NTC特性,超过100℃,电阻值突然增加,这就是典型的PTC特性。

热敏电阻的工作原理解析

NTC热敏电阻主要用Mn、Co、Ni、Fe等金属氧化物按一定比例混合,经过陶瓷工艺制成,分低温、中温、高温三种,低温为-60~300℃、中温为300~600℃、高温为600℃以上。NTC热敏电阻的负温度系数特性可由图2.3-1定性说明其机理。图2.3-1(a)表示温度低时,很多电子半导体的禁带所束缚,如同落到势阱中而不能爬出来,故电阻较高;图2.3-1(b)说明,温度升高时,很多电子接受热能而从势阱中跑出来,故电阻开始下降。

图2.3-1 NTC和PTC热敏电阻的机理示意图(www.xing528.com)

(a)低温时;(b)温度时;(c)居里点以下(铁电区);(d)居里点以上(顺电区)

PTC热敏电阻常用BaTiO2掺入稀土元素使之半导体化而制成,在室温100℃左右该电阻具有NTC特性,超过100℃,电阻值突然增加,这就是典型的PTC特性。PTC特性出现在BaTiO2的居里温度点附近,故可认为,温度超过居里点,多晶BaTiO2的晶粒边界的势垒急剧升高,因此电阻值急剧增加。PTC的这种特性可由图2.3-1(c)和图2.3-1(d)定性说明,图2.3-1(c)表明,温度在居里点以下时,电子较容易通过晶粒边界。图2.3-1(d)说明,温度在居里点以上时,由于势能的顶峰很高,故电子通过困难。

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