一、什么是熱敏電阻？

　　熱敏電阻是敏感元件的一類，熱敏電阻的電阻值會(huì)隨著溫度的變化而改變，與一般的固定電阻不同，屬于可變電阻的一類，廣泛應(yīng)用于各種電子元器件中。不同于電阻溫度計(jì)使用純金屬，在熱敏電阻器中使用的材料通常是陶瓷或聚合物。正溫度系數(shù)熱敏電阻器在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。熱敏電阻通常在有限的溫度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高的精度，通常是-90℃?130℃。

　　熱敏電阻結(jié)構(gòu)示意圖

　　二、熱敏電阻主要特點(diǎn)

　?、凫`敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大10～100倍以上，能檢測(cè)出10-6℃的溫度變化；

　?、诠ぷ鳒囟确秶鷮?，常溫器件適用于-55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于315℃（目前最高可達(dá)到2000℃），低溫器件適用于-273℃～-55℃；

　?、垠w積小，能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無法測(cè)量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度；

　?、苁褂梅奖?，電阻值可在0.1～100kΩ間任意選擇；

　?、菀准庸こ蓮?fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)；

　?、薹€(wěn)定性好、過載能力強(qiáng)。

　　三、熱敏電阻工作原理

　　熱敏電阻是一種傳感器電阻，熱敏電阻的電阻值，隨著溫度的變化而改變，與一般的固定電阻不同。金屬的電阻值隨植度的升高而增大，但半導(dǎo)體則相反，它的電阻值隨溫度的升高而急劇減小，并呈現(xiàn)非線性，如下圖所示。

　　由圖可知，在溫度變化相同時(shí)，熱敏電阻器的阻值變化約為鉛熱電阻的10倍，因此可以說，熱敏電阻器對(duì)溫度的變化特別敏感。半導(dǎo)體的這種溫度特性。是因?yàn)榘雽?dǎo)體的導(dǎo)電方式是載流子（電子、空穴）導(dǎo)電。由于半導(dǎo)體中載流子的數(shù)目遠(yuǎn)比金屬中的自由電子少得多，所以它的電阻率很大。隨著溫度的升高，半導(dǎo)體中參加導(dǎo)電的載流子數(shù)目就會(huì)增多，故半導(dǎo)體導(dǎo)電率就增加，它的電阻率也就降低了。

　　熱敏電阻器正是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的熱敏元件。它是由某些金屬氧化物按不同的配方制成的。在一定的溫度范圍內(nèi)，根據(jù)測(cè)量熱敏電阻阻值的變化，便可知被測(cè)介質(zhì)的溫度變化。

　　將熱敏電阻安裝在電路中使用時(shí)，熱敏電阻在環(huán)境溫度相同時(shí)，動(dòng)作時(shí)間隨著電流的增加而急劇縮短;熱敏電阻在環(huán)境溫度相對(duì)較高時(shí)具有更短的動(dòng)作時(shí)間和較小的維持電流及動(dòng)作電流。當(dāng)電路正常工作時(shí)，熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小，串聯(lián)在電路中不會(huì)阻礙電流通過;而當(dāng)電路因故障而出現(xiàn)過電流時(shí)，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升，當(dāng)溫度超過開關(guān)溫度時(shí)，電阻瞬間會(huì)劇增，回路中的電流迅速減小到安全值。

　　四、熱敏電阻應(yīng)用實(shí)例

　　1、第一個(gè)應(yīng)用實(shí)例是多點(diǎn)測(cè)溫儀。如圖1所示。R1~R5以及表頭uA組成測(cè)量電橋。其中，R2、R3是電橋的平衡電阻，R1為起始電阻，R4為滿刻度電阻。當(dāng)XP未插入XS中時(shí)，表頭滿刻度，起著校正作用。電位器RP為電橋提供一個(gè)穩(wěn)定的直流電源。R5與表頭uA串聯(lián)，起修正表頭刻度和限制流經(jīng)表頭電流的作用。

　　Rt1~Rt6為MF11型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器，分別安裝在六個(gè)待測(cè)溫度的場(chǎng)所。S2為安裝在監(jiān)測(cè)室內(nèi)的切換開關(guān)。當(dāng)插頭XP插入插座XS中后，XS中的Q與A自動(dòng)分開，操作撥動(dòng)開關(guān)S2便可測(cè)出各點(diǎn)的溫度，通過表頭uA顯示讀數(shù)。

　　2、第二個(gè)應(yīng)用實(shí)例是溫控吊扇。如圖2所示。R1、Rt和RP構(gòu)成測(cè)溫電路。其中Rt為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器MF51。IC為時(shí)基集成電路NE555，它與R2、C2構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)延時(shí)電路。繼電器K為執(zhí)行器件，其觸點(diǎn)K直接控制吊扇電動(dòng)機(jī)M電源的通斷。C3與VD1~VD4以及T構(gòu)成降壓、整流濾波電路，向溫控電路提供所需的直流電源。

　　當(dāng)室溫低于設(shè)定溫度值時(shí)，Rt的阻值較大，IC的2腳電位高于1/3電源電壓，其輸出端IC的3腳為低電平，K處于釋放狀態(tài)，吊扇不工作；當(dāng)室溫高于設(shè)定溫度時(shí)，Rt的阻值下降至某一數(shù)值，它與RP的串聯(lián)電路的電壓降低到小于1/3電源電壓，于是IC的2腳由高電平變?yōu)榈碗娖?，IC的3腳此時(shí)輸出高電平，繼電器K吸合，吊扇運(yùn)轉(zhuǎn)。當(dāng)室溫逐漸下降至設(shè)定溫度以下時(shí)，電路將重復(fù)上述過程，從而使室內(nèi)溫度穩(wěn)定于某一溫度值。

　　在圖2電路中，調(diào)節(jié)RP的阻值可改變控制溫度。單穩(wěn)態(tài)電路延時(shí)時(shí)間由R2、C2的取值決定，可按T=1.1R2C2估算，采用圖中所示參數(shù)，T約為150S。單穩(wěn)態(tài)的作用，是使室溫降至設(shè)定溫度后能延遲一段工作時(shí)間，避免吊扇啟、停過于頻繁。

　　五、熱敏電阻的標(biāo)稱阻值Rc指的是什么？

　　標(biāo)稱阻值Rc一般指環(huán)境溫度為25℃時(shí)熱敏電阻器的實(shí)際電阻值。

　　常用的電阻器阻值標(biāo)示方法：

　?。?）直標(biāo)法：用數(shù)字和單位符號(hào)在電阻器表面標(biāo)出阻值，其允許誤差直接用百分?jǐn)?shù)表示，若電阻上未注偏差，則均為+20%.

　?。?）文字符號(hào)法：用阿拉伯?dāng)?shù)字和文字符號(hào)兩者有規(guī)律的組合來表示標(biāo)稱阻值，其允許偏差也用文字符號(hào)表示。符號(hào)前面的數(shù)字表示整數(shù)阻值，后面的數(shù)字依次表示第一位小數(shù)阻值和第二位小數(shù)阻值。

　　表示允許誤差的文字符號(hào)對(duì)應(yīng)如下：

　　文字符號(hào)——允許偏差：D——+0.5%、F——+1%、G——+2%、J——+5%、K——+10%、M——+20%

　?。?）數(shù)碼法：在電阻器上用三位數(shù)碼表示標(biāo)稱值的標(biāo)示方法。數(shù)碼從左到右，第一、二位為有效值，第三位為指數(shù)，即零的個(gè)數(shù)，單位為歐。偏差通常采用文字符號(hào)表示。

　　（4）色標(biāo)法：用不同顏色的帶或點(diǎn)在電阻器表面標(biāo)出標(biāo)稱阻值和允許偏差。國(guó)外電阻大部分采用色標(biāo)法。色標(biāo)法表示如下：

　　黑——0、棕——1、紅——2、橙——3、黃——4、綠——5、藍(lán)——6、紫——7、灰——8、白——9、金——+5%、銀——+10%、無色——+20%.

　　當(dāng)電阻為四環(huán)時(shí)，最后一環(huán)必為金色或銀色，前兩位為有效數(shù)字，第三位為乘方數(shù)，第四位為偏差。當(dāng)電阻為五環(huán)時(shí)，最后一環(huán)與前面四環(huán)距離較大。前三位為有效數(shù)字，第四位為乘方數(shù)，第五位為偏差.