第五章热电式传感器.ppt

1．正温度系数热敏电阻器（PTC）电阻值随温度升高而增大的电阻器，简称PTC热敏阻器。它的主要材料是掺杂的BaTiO3半导体陶瓷。 2．负温度系数热敏电阻器（NTC）电阻值随温度升高而下降的热敏电阻器简称NTC热敏电阻器。它的材料主要是一些过渡金属氧化物半导体陶瓷。 3．突变型负温度系数热敏电阻器（CTR)该类电阻器的电阻值在某特定温度范围内随温度升高而降低3～4个数量级，即具有很大负温度系数。其主要材料是VO2并添加一些金属氧化物。 （二）热敏电阻的分类 热敏电阻材料的分类（1） 大分类 小分类 代表例子 NTC 单晶 金刚石、Ge、Si 金刚石热敏电阻 多晶 迁移金属氧化物复合烧结体?、无缺陷形金属氧化烧结体多结晶单体?、固溶体形多结晶氧化物SiC系 Mn、Co、Ni、Cu、Al氧化物烧结体、ZrY氧化物烧结体、还原性TiO3、Ge、Si Ba、Co、Ni氧化物 溅射SiC薄膜 玻璃 Ge 、Fe、 V等氧化物 硫硒碲化合物 玻璃 V、P、Ba氧化物、Fe、Ba、Cu氧化物、Ge、Na、K氧化物、（As2Se3）0.8、（Sb2SeI）0.2 有机物 芳香族化合物 聚酰亚釉 表面活性添加剂 液体 电解质溶液 熔融硫硒碲化合物 水玻璃 As、Se、Ge系 热敏电阻材料的分类（2） PTC 无机物 BaTiO3系 Zn、Ti、Ni氧化物系 Si系、硫硒碲化合物 （Ba、Sr、Pb）TiO3烧结体 有机物 石墨系 有机物 石墨、塑料 石腊、聚乙烯、石墨 液体 三乙烯醇混合物 三乙烯醇、水、NaCl CTR ? V、Ti氧化物系、Ag2S、（AgCu）、（ZnCdHg）BaTiO3单晶 V、P、（Ba·Sr）氧化物 Ag2S–CuS 大分类 小分类 代表例子 1. 标称电阻R25（冷阻） 标称电阻值是热敏电阻在25±0.2℃时的阻值。 二、热敏电阻的基本参数 2. 材料常数BN 是表征负温度系数(NTC)热敏电阻器材料的物理特性常数。BN值决定于材料的激活能?E,具有BN=?E／2k的函数关系，式中k为波尔兹曼常数。一般BN值越大，则电阻值越大，绝对灵敏度越高。在工作温度范围内，BN值并不是一个常数，而是随温度的升高略有增加的。 3. 电阻温度系数（%/℃） 热敏电阻的温度变化1 ℃时电阻值的变化率。 4. 耗散系数H 热敏电阻器温度变化1℃所耗散的功率变化量。在工作范围内，当环境温度变化时,H值随之变化,其大小与热敏电阻的结构、形状和所处介质的种类及状态有关。 6. 最高工作温度Tmax 热敏电阻器在规定的技术条件下长期连续工作所允许的最高温度： T0—环境温度；PE—环境温度为T0时的额定功率；H—耗散系数 7. 最低工作温度Tmin 热敏电阻器在规定的技术条件下能长期连续工作的最低温度。 8. 转变点温度Tc 热敏电阻器的电阻一温度特性曲线上的拐点温度，主要指正电阻温度系数热敏电阻和临界温度热敏电阻。 5. 时间常数τ 热敏电阻器在零功率测量状态下，当环境温度突变时电阻器的温度变化量从开始到最终变量的63.2％所需的时间。它与热容量C和耗散系数H之间的关系 9. 额定功率PE 热敏电阻器在规定的条件下，长期连续负荷工作所允许的消耗功率。在此功率下,它自身温度不应超过Tmax。 10. 测量功率P0 热敏电阻器在规定的环境温度下,受到测量电流加热而引起的电阻值变化不超过0.1％时所消耗的功率 11. 工作点电阻RG 在规定的温度和正常气候条件下，施加一定的功率后使电阻器自热而达到某一给定的电阻值。 12. 工作点耗散功率PG 电阻值达到RG时所消耗的功率。 UG——电阻器达到热平衡时的端电压。 13. 功率灵敏度KG 热敏电阻器在工作点附近消耗功率lmW时所引起电阻的变化，即： 在工作范围内，KG随环境温度的变化略有改变。 14. 稳定性 热敏电阻在各种气候、机械、电气等使用环境中，保持原有特性的能力。它可用热敏电阻器的主要参数变化率来表示。最常用的是以电阻值的年变化率或对应的温度变化率来表示。 KG＝R/P 15. 热电阻值RH 指旁热式热敏电阻器在加热器上通过给定的工作电流时,电阻器达到热平衡状态时的电阻值。 16. 加热器电阻值Rr 指旁热式热敏电阻器的加热器，在规定环境温度条件下的电阻值。 18. 标称工作电流 I 指在环境温度25℃时，旁热式热敏电阻器的电阻值被稳定在某一规定值时加热器内的电流。 19. 标称电压 它是稳压热敏电阻器在规定温度下标称工作电流所对应的电压值。 20. 元件尺寸 指热敏电阻器的截面积A、电极间距离L和直径d。 17. 最大加热电流Imax 指旁热式热