PTC熱敏電陽是利用半導(dǎo)體材料的電阻率隨著溫度變化的性質(zhì)制成的溫度儀表。熱敏電是一種以鈦酸鋇為主要成分的高技術(shù)半導(dǎo)體功能陶瓷材料，當(dāng)溫度在居里溫度(NAT)附近時(shí)，其阻值發(fā)生階躍變化，典型的PT熱敏電阻的電阻-溫度特性曲線如圖所示：

其中，NAT表示PTC熱敏電阻的響應(yīng)溫度，由其本身的物理特性決定。在溫度達(dá)到居里溫度之前，熱敏電阻的電阻值受溫度的影響很小。當(dāng)達(dá)到居里溫度時(shí)，其阻值發(fā)生階躍性增長(zhǎng)，超過熱敏電阻配套的繼電器的溫度閾值，繼電器的觸點(diǎn)發(fā)生跳變，從而轉(zhuǎn)換成接點(diǎn)信號(hào)送到控制系統(tǒng)或電氣控制回路。
溫度閾值是指保護(hù)繼電器在接收到PTC熱敏電阻的信號(hào)后跳變的阻值。熱敏電阻溫度閾值不是一個(gè)定值，而是一個(gè)區(qū)間。

熱敏電阻種類
熱敏電阻按其溫度特性可分為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻(Negative Temperature Coefficient，NTC)、正溫度系數(shù)熱敏電阻(Positive Temperature Coefficient，PTC)和臨界型熱敏電阻(Critical Temperature Resistor，CTR)三類。
1、NTC型熱敏電阻的溫度系數(shù)是負(fù)的，電阻值隨著溫度的升高而減小，從超低溫到超高溫都有相應(yīng)的產(chǎn)品選擇。
2、CTR型熱敏電阻的溫度系數(shù)也是負(fù)的，其特點(diǎn)是在某個(gè)溫度范圍內(nèi)阻值急劇下降。CTR型熱敏電阻的測(cè)溫范圍為0-150℃。
3、PTC型熱敏電阻的溫度系數(shù)是正的，電阻值隨著溫度的升高而增加，PTC型熱敏電阻的測(cè)溫范圍為-50～150℃，廣泛應(yīng)用于電氣產(chǎn)品中，起到過流保護(hù)、電機(jī)自啟、恒溫加熱等作用。

熱敏電阻主要參數(shù)
1、標(biāo)稱阻值。標(biāo)稱阻值指環(huán)境溫度為25℃時(shí)熱敏電阻器的實(shí)際電阻值。
2、實(shí)際阻值。實(shí)際阻值指在一定的溫度條件下所測(cè)得的熱敏電阻器的電阻值。
3、材料常數(shù)。材料常數(shù)是一個(gè)描述熱敏電阻材料物理特性的參數(shù)，也是熱靈敏度指標(biāo)，值越大，表示熱敏電阻器的靈敏度越高。應(yīng)注意的是，在實(shí)際工作時(shí)，此值并非一個(gè)常數(shù)，而是隨溫度的升高略有增加。
4、電阻溫度系數(shù)。電阻溫度系數(shù)是指溫度變化1℃時(shí)的阻值變化率，單位為％/℃。
5、時(shí)間常數(shù)。熱敏電阻器是有熱慣性的，時(shí)間常數(shù)就是一個(gè)描述熱敏電阻器熱慣性的參數(shù)。它的定義為：在無功耗的狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度由一個(gè)特定溫度向另一個(gè)特定溫度突然改變時(shí)，熱敏電阻體的溫度變化了兩個(gè)特定溫度之差的63.2％所需的時(shí)間。時(shí)間常數(shù)越小，表明熱敏電阻器的熱慣性越小。

6、額定功率。在規(guī)定的技術(shù)條件下，熱敏電阻器長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)載所允許的耗散功率。在實(shí)際使用時(shí)不得超過額定功率。若熱敏電阻器工作的環(huán)境溫度超過25℃，則必須相應(yīng)降低其負(fù)載。
7、額定工作電流。熱敏電阻器在工作狀態(tài)下規(guī)定的名義電流值。
8、測(cè)量功率。在規(guī)定的環(huán)境溫度下，熱敏電阻器受測(cè)試電流加熱而引起的阻值變化不超過0.1％時(shí)所消耗的電功率。
9、最大電壓。對(duì)于NTC熱敏電阻器，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，不使熱敏電阻器引起熱失控所允許連續(xù)施加的最大直流電壓；對(duì)于PTC熱敏電阻器，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度和靜止空氣中，允許連續(xù)施加到熱敏電阻器上并保證熱敏電阻器正常工作在PTC特性部分的最大直流電壓。
10、最高工作溫度。在規(guī)定的技術(shù)條件下，熱敏電阻器長(zhǎng)期連續(xù)工作所允許的最高溫度。
11、開關(guān)溫度。熱敏電阻器的電阻值開始發(fā)生躍增時(shí)的溫度。
12、耗散系數(shù)。溫度增加1℃時(shí)，熱敏電阻器所耗散的功率，單位為mW/℃。
熱敏電阻應(yīng)用場(chǎng)合
熱敏電阻適用于測(cè)量反應(yīng)速度快的場(chǎng)合。

熱敏電阻優(yōu)點(diǎn)和局限性
1、優(yōu)點(diǎn)。PTC熱敏電阻對(duì)特定溫度的敏感性和響應(yīng)速度遠(yuǎn)優(yōu)于鉑熱電阻；PTC熱敏電阻抗干擾能力強(qiáng)，線路中附加電阻的干擾可以忽略不計(jì)；從原理上看，PTC熱敏電阻為故障安全的，當(dāng)傳感器或線路斷路時(shí)，立刻使繼電器失電，從而使系統(tǒng)處于安全的狀態(tài)。
2、局限性。阻值與溫度的關(guān)系為非線性；元件的一致性差，互換性差；除特殊高溫?zé)崦綦娮柰?，絕大多數(shù)熱敏電阻僅適合0～150℃范圍的溫度測(cè)量，使用時(shí)必須注意；PTC熱敏電阻通用性差，需配套特定的繼電器才能接入DCS控制系統(tǒng)或電氣回路中。


審核編輯 黃宇