形形色色的熱敏電阻器

熱敏電阻器(英文thermistor)是一種對溫度極為敏感的電阻器，當溫度變化時其阻值也會隨之變化。熱敏電阻器種類較多、形狀各異，它既可用作溫度傳感器，也可用作溫控保護或發(fā)熱元件。在溫度檢測、溫度補償、溫度控制、過熱(載)保護、無觸點自動開關和小功率恒溫加熱等電路中，都可以看見熱敏電阻器的身影。

熱敏電阻器的主要特點是對溫度變化靈敏度高、反應速度快、體積小、結構簡單使用方便和壽命長，它具有靈活多樣的外形和不同的功能，廣泛應用在各種電子、電氣設備中。

外形和分類

常見熱敏電阻器幾乎全部都是兩端無極性元件，其種類按外形不同劃分，有圖(a)所示的珠粒狀、圓柱狀、圓片狀、方體狀4大類。按封裝材料不同劃分，有圖所示的玻璃封裝、樹脂封裝、塑料殼(實為耐熱性能良好的膠木)封裝、金屬殼(實為加熱型產品的散熱板)封裝4種。一般珠粒狀采用玻璃封裝，圓柱狀采用樹脂或玻璃封裝，圓片狀一般采用樹脂封裝(或涂保護漆),而方體狀(限流型產品)則多為內帶金屬支架的黑色膠木殼封裝。按性能不同劃分，有圖(c)所示的負溫度系數(ntc)熱敏電阻器、正溫度系數(ptc)熱敏電阻器兩大類。而正溫度系數(ptc)熱敏電阻器又分為緩慢型、開關型兩種類型。按用途不同劃分，又分為圖(d)所示的測溫型、溫度補償型、過熱(流)保護型、延時限流型、加熱型等多種。

圖 常用熱敏電阻器的分類

圓柱狀熱敏電阻器的外形與一般玻璃封裝晶體二極管一樣，其工藝成熟，生產效率高，產量大而價格低，成為測量型熱敏電阻器的主流。珠粒狀熱敏電阻器由于體積小、熱時間常數小，所以適合制造點溫度計、表面溫度計等，電子體溫計幾乎全部都采用了這種熱敏電阻器。方體(片)狀熱敏電阻器體積一般比較大，屬于功率型產品，根據用途不同，將彩電消磁電路等使用的產品制造成黑色膠木殼方體狀，而將用于小型加熱電路中的產品制造成金屬殼(實為散熱板)片狀。

性能及特點

由于正、負兩種溫度系數的熱敏電阻器的特性截然不同，所以相對應的用途也不一樣。

(1)ntc熱敏電阻器

ntc是英文negative temperature coefficient的縮寫，其含義為負溫度系數。ntc熱敏電阻器的阻值隨溫度升高而減小(電阻值與溫度變化成反比關系),其溫度特性曲線如圖(a)所示。ntc熱敏電阻器是用錳、鈷、鎳、銅、鋁等金屬氧化物(具有半導體性質)或碳化硅等為主要原料，并采用陶瓷工藝制作而成。根據使用溫度條件不同，ntc熱敏電阻器可分為低溫(-60～300℃)、中溫(300～600℃)和高溫(>600℃)3種。

ntc熱敏電阻器的溫度每升高1℃,阻值會減小1%～6%,阻值減小程度視不同型號而定。ntc熱敏電阻器廣泛應用于電冰箱、空調器、微波爐、電烤箱、復印機、打印機等家電及辦公產品中，主要作為溫度檢測、溫度補償、溫度控制、微波功率測量及穩(wěn)壓控制等使用。

（2)ptc熱敏電阻

ptc是英文positive temperature coefficient的縮寫，其含義為正溫度系數。ptc熱敏電阻器的阻值隨溫度升高而增大(電阻值與溫度變化成正比關系),其溫度特性曲線如圖20-2(b)所示。ptc熱敏電阻器是在鈦酸鋇(batio3)中摻入適量的稀土元素，并采用陶瓷工藝制作而成。

ptc熱敏電阻器可分為緩慢型和開關型。緩慢型ptc熱敏電阻器的溫度每升高1℃,其阻值會增大0.5%～8%。開關型ptc熱敏電阻器有一個轉變點溫度(又稱居里點溫度，鈦酸鋇材料ptc熱敏電阻器的居里點溫度一般為120℃),當溫度低于轉變點溫度時，阻值較小，并且溫度變化時阻值基本不變(相當于一個閉合的開關),一旦溫度超過轉變點溫度，其阻值會急劇增大(相當于開關斷開)。

緩慢型ptc熱敏電阻器常用在溫度補償電路中。開關型ptc熱敏電阻器由于具有開關性質，常用在開機瞬間接通后又馬上斷開的電路中，如彩電的消磁電路和冰箱的壓縮機啟動電路就用到開關型ptc熱敏電阻器。目前，ptc熱敏電阻器除了廣泛應用于彩色電視機消磁電路、電冰箱壓縮機啟動電路及過熱或過電流保護等電路外，還大量用于電驅蚊器、卷發(fā)器、電熱墊和微型電暖器等小家電產品中。

圖熱敏電阻器的溫度特性曲線

主要參數

熱敏電阻器的參數有標稱電阻值、額定功率、允許誤差、電阻溫度系數、轉變點溫度、測量功率、材料常數、電阻溫度系數、最大電壓、最大電流、時間常數、絕緣電阻等多種，作為初學者在業(yè)余制作或維修時只需要掌握以下6項參數即可。

①標稱電阻值(rzs)。也稱零功率電阻值，是指元件上所標注出來的電阻值。由于該參數是在25℃、電阻值變化不超過0.1%的條件下所測得的，所以常用rzs來表示，其單位為ω。

②材料常數(b)。這是用來描述熱敏電阻器材料物理特性的參數，也是衡量熱敏度的指標，b值越大，表示熱敏電阻器的靈敏度越高。應注意的是，在實際工作時，b值并非一個常數，而是隨溫度的升高略有增加。

③額定功率(ps)。這是指熱敏電阻器在規(guī)定的技術條件下，長期連續(xù)工作所允許消耗的最大功率，單位為w。通常廠家提供的額定功率值是指在25℃時的功率值。當溫度高于25℃時，應當降額使用。

④電阻溫度系數(αr)。這是表示在零功率條件下，溫度每變化1℃所引起熱敏電阻器電阻值的相對變化量，單位是%/℃。

⑤轉變點溫度(tc)。也稱居里點溫度，是指開關型正溫度系數熱敏電阻器的電阻一溫度特性曲線上的拐點溫度，單位為℃或k。

⑥時間常數(t)。也稱熱惰性。它是指在無功功率狀態(tài)下，當環(huán)境溫度突變時，電阻體溫度由初值變化到最終溫度之差的63.2%所需的時間。

型號命名

國產熱敏電阻器的型號命名遵循了敏感電阻器(包括光敏電阻器、壓敏電阻器、濕敏電阻器、氣敏電阻器、力敏電阻器、磁敏電阻器等)的統(tǒng)一命名規(guī)則，其型號一般由4部分組成，格式和含義如圖所示。第1部分用漢語拼音字母“m"表示“敏感電阻器"。第2部分用漢語拼音字母表示產品類別，其中“f"表示“負溫度系數熱敏電阻器",“z"表示“正溫度系數熱敏電阻器"。第3部分用阿拉伯數字表示產品的用途和特征，其中“0"表示“特殊型"(ntc產品)、“1"表示“普通型"、“2"表示“穩(wěn)壓用"(ntc產品)、“3"表示“微波測量用"(ntc產品)、“4"表示“旁熱式"(ntc產品)、“5"表示“測溫用"、“6"表示“控溫用"、“7"表示“消磁用"(ptc產品)、“8"表示“線性型"(ntc產品)、“9"表示“恒溫用"(ptc產品)。第4部分用字母或數字表示產品序號(代表規(guī)格、性能等),有的在兩個序號之間還加上了“-"號。例如：mf53-1型表示測溫用負溫度系數(ntc)熱敏電阻器；mz75型表示彩電消磁專用正溫度系數(ptc)熱敏電阻器。

圖國產熱敏電阻器的命名規(guī)則

表給出了一些常用國產負溫度系數(ntc)熱敏電阻器的型號及性能參數，表給出了一些常用國產正溫度系數(ptc)熱敏電阻器的型號及性能參數，僅供參考。

表常用國產負溫度系數(ntc)熱敏電阻器的性能參數

表常用國產正溫度系數(ptc)熱敏電阻器的性能參數

產品標識

常用熱敏電阻器的外殼上一般都會直接標出型號(包括標稱電阻值),如圖(a)所示。但由于大多數熱敏電阻器的體積都比較小，在外殼打印型號有困難，所以一些測量用的小體積產品，僅在其外殼上面標出標稱電阻值，如圖(b)所示。部分體積更小的珠粒狀、圓柱狀產品，更是像圖(c)所示的那樣，什么都不標出，這在使用中一定要留心，不要將它們與形狀很相似的晶體二極管等元器件弄混淆了。'常用熱敏電阻器都是兩端產品，但彩電消磁電路所用的ptc熱敏電阻器(也稱消磁電阻器),有兩端和三端之分。三端產品如圖(d)所示，其內部封裝有兩只溫度系數不一樣的ptc熱敏電阻器，使用時，不可接反。

圖熱敏電阻器的識別

總體來說，通過熱敏電阻器的外殼標識，是不能很好地了解到產品的一些主要性能和參數的。要了解熱敏電阻器的具體特性和有關參數，的途經就是查看有關元器件參數手冊或廠家提供的說明書。

電路符號

熱敏電阻器的符號如圖所示，其圖形符號是以普通電阻器圖形符號為基礎，增加了一條斜線，并在斜線一端標出斜寫字母“θ"(或“t°"),以明確表示這是一只電阻值與溫度相關的熱敏電阻器。當同一個電路圖中出現多個熱敏電阻器時，可按習慣在其文字符號“rt"(或r)后面加上數字編號，以示區(qū)別，如rt1、rt2、rt3……

圖熱敏電阻器的符號