熱敏電阻是對(duì)熱量敏感的電阻體(Thermally Sensitive Resistor – Thermistor)總稱,電阻值會(huì)隨溫度變化而發(fā)生較大變化的半導(dǎo)體元件。
電阻值隨溫度升高而下降(參照?qǐng)D1),具有負(fù)溫度系數(shù)的電阻稱為NTC熱敏電阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor)。
熱敏電阻的電阻值會(huì)隨溫度而發(fā)生較大變化,如圖1所示,溫度與電阻值的關(guān)系呈指數(shù)函數(shù)性變化。
熱敏電阻的溫度特性在一定溫度范圍內(nèi)的電阻值與溫度的關(guān)系近似于公式1所示。
零功率電阻值是指,熱敏電阻在一定溫度下測(cè)量低電阻值,在可忽略自熱所致電阻值變化的超低消耗功率下測(cè)得的電阻值,記載為”R25“。如果是R25,則表示25℃時(shí)的零功率電阻值。
B常數(shù)是表示基于電阻―溫度特性之間任意2點(diǎn)的溫度求得的電阻值變化大小的常數(shù),如公式2所示。
通過logR和1/T將此特性實(shí)現(xiàn)曲線化后,基本可以用直線顯示。
B常數(shù)的顯示如“B25/85“所示,如果是B25/85,則表示基于25℃和85℃的2點(diǎn)之間的電阻值算出的數(shù)值。
B常數(shù)越大,曲線圖的傾斜度也就越大,所以便于檢測(cè)較小的溫度變化,對(duì)溫度變化的敏感度較高。
耗散系數(shù)是指在熱平衡狀態(tài)下,熱敏電阻素子通過自熱使其溫度上升1℃時(shí)所需的功率,基于熱敏電阻的消耗功率與素子的溫度上升之比求得。
將熱敏電阻的消耗功率設(shè)置為P(mW)時(shí),散熱常數(shù)通過公式3求得。
耗散系數(shù)取決于熱敏電阻的材料及結(jié)構(gòu)、大小。
此外,將熱敏電阻用于溫度測(cè)量時(shí),最好盡量減小施加功率,以防測(cè)量溫度產(chǎn)生誤差。
響應(yīng)時(shí)間是指在零功率狀態(tài)下,熱敏電阻的環(huán)境溫度發(fā)生急劇變化時(shí),熱敏電阻素子的最初溫度與最終達(dá)到溫度之間所生溫度差達(dá)到63.2%的溫度變化所需時(shí)間。
響應(yīng)時(shí)間(τ)設(shè)置為n倍時(shí)的溫度差變化率如下所示。
響應(yīng)時(shí)間的約3倍時(shí)間時(shí),為溫度差的95%變化。
τ=63.2% 2τ=86.5% 3τ=95.0%
響應(yīng)時(shí)間越小,對(duì)溫度變化的響應(yīng)速度越快。