热敏电阻传感器

热敏电阻是一种对温度反应敏感、阻值会随温度的变化而改变的非线性电阻式传感器，它可以直接将温度的变化转变为电信号的变化。

1.1　热敏电阻的电路符号

热敏电阻在电路中的符号是RT或R表示，如图1.2所示是其电路图形符号。

1.2　热敏电阻的类型

图1.2　热敏电阻电路图形符号

热敏电阻器是温度敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

（1）正温度系数热敏电阻

如图1.3所示为常见PTC元件的外形。PTC是Positive Temperature Cofficient的缩写，意思是正的温度系数。此种热敏电阻以钛酸钡（BaTio3）为基本材料，再掺入适量的稀土元素，利用陶瓷工艺高温烧结而成。纯钛酸钡是一种绝缘材料，但掺入适量的稀土元素如镧（La）和铌（Nb）等以后，变成了半导体材料，被称半导体化钛酸钡。当温度低时，半导体电阻值较小；当温度升高到居里点温度（即临界温度，此元件的“温度控制点”，一般钛酸钡的居里点为120℃）时，电阻值急剧增加。

图1.3　常见PTC元件的外形

因为这种元件未达居里点前电阻随温度变化非常缓慢，具有恒温、调温和自动控温的功能，在恒温自动控制电路中应用比较广泛，如恒温型电热毯，彩色电视机中与消磁线圈配套使用，为彩色显像管进行消磁的电阻就是正温度系数热敏电阻。在开机时，由于PTC元件电阻较小，大电流通过PTC元件加到消磁线圈上产生的磁场对显像管进行消磁，然后PTC受热电阻急剧变大，使消磁停止。

（2）负温度系数热敏电阻

图1.4是负温度常见NTC元件的外形。NTC是NegativeTemperatureCoefficient的缩写，意思是负的温度系数，泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时其电阻值较高；随着温度的升高，电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在100～105欧姆，可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。

如图1.4所示NTC热敏电阻的型号“NTC 47D-15”中，“NTC”表示是负温度系数热敏电阻，“47”表示电阻R=47Ω（25度标称阻值），“D-15”表示直径为15mm。