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2.2 热敏电阻的选用与测试

热敏电阻(即半导体热敏电阻)的电阻阻值对温度很敏感,其电阻温度系数大约是金属的10倍。热敏电阻温度系数与金属不同,可以是正的,也可以是负的,阻值能随温度升高而变大的称为正温度系数的热敏电阻(如PTC型),阻值能随温度升高而变小的称为负温度系数的热敏电阻(如NTC型)。此外,还有临界热敏电阻(CTR型)和线性热敏电阻(LPTC型)等。较为常用的是前两种。

PTC、NTC、CTR和LPTC四类热敏电阻的特性曲线如图2-3所示。PTC热敏电阻,当温度超过规定值(通称参考温度或动作温度),其电阻值急剧上升。PTC的冷态电阻值不大,一般只有几十欧,当温度增加到动作温度时,其阻值剧增到20kΩ左右。

图2-3 各类热敏电阻的特性曲线

各类热敏电阻的性能比较见表2-7。

表2-7 各类热敏电阻的性能比较

(1)热敏电阻的符号和外形

热敏电阻的符号和外形如图2-4所示。

图2-4 热敏电阻

(2)热敏电阻的阻值参数

几种PTC和NTC热敏电阻的阻值参数见表2-8~表2-10。

表2-8 正温度系数热敏电阻的参数

表2-9 负温度系数热敏电阻的参数

注:B常数在25℃,50℃算出;D.C.为热耗散常数;T.C.为热时间常数。

根据国际电工委员会(IEC)的要求,PTC热敏电阻的温度-电阻特性允许值如下:当温度低于动作温度20℃时,PTC的电阻值应小于250Ω;高于动作温度15℃时,电阻值应大于4kΩ。

表2-10 普通型NTC热敏电阻的主要参数

(3)热敏电阻的测试及估算

1)热敏电阻的测量 测量热敏电阻时应注意以下事项。

① 先在室温下测量热敏电阻的阻值。当阻值与标定值基本相符后,再测量其热态阻值。

② 测量热敏电阻阻值时,可用手捏住热敏电阻,使其温度升高,也可用灯泡或电烙铁等热源靠近热敏电阻进行测量。对于正温度系数的热敏电阻,当温度升高时,阻值增大;对于负温度系数的热敏电阻,当温度升高时,阻值减小。

多数热敏电阻是负温度系数型,阻值随温度上升而减小的速度约为阻值的(2%~5%)/℃。一般室温(25℃左右)下测得的阻值,可用手指捏住电阻观察其阻值是否下降了20%~50%。

2)热敏电阻在某一温度时阻值的估算 热敏电阻的标称电阻值R25,是指在基准温度为25℃时的电阻值。以常用的具有负温度系数的热敏电阻为例,其随温度变化的阻值,可按温度每升高1℃,其阻值减少4%估算,即可按下式估算:

式中 t——电阻的温度。

例如,某热敏电阻在25℃时的阻值为300Ω,则在30℃时的阻值为