第一个负温度系数热敏电阻由迈克尔·法拉第于1833年发现，他得到了一份关于硫化银半导体行为的报告。他观察到，一旦温度升高，硫化银的电阻就会急剧下降。因为最初的热敏电阻很难制造&技术应用是部分的，商业热敏电阻的生产直到20世纪30年代才开始。


因此，Samuel Ruben于1930年推出了一种商业上可行的热敏电阻，即“Duracell”。此后，由于晶体管技术的不断发展，NTC热敏电阻的研究取得了重大进展。因此，NTC热敏电阻终于在1960年被开发出来。因此，本文讨论了NTC热敏电阻及其应用。

什么是NTC热敏电阻？

在NTC热敏电阻中，术语NTC代表“负温度系数”是一种具有负温度系数的电阻，这意味着一旦温度升高，电阻就会减小。这些主要用作电流限制装置和电阻式温度传感器。根据IEC标准，NTC热敏电阻符号如下所示。

ding="async" class="size-full wp-image-42475" src="https://uploads.9icnet.com/images/aritcle/20230518/NTC-Thermistor-Symbol.png" alt="NTC Thermistor Symbol" width="227" height="117">
NTC热敏电阻符号

与硅电阻或硅温度传感器相比，这种热敏电阻的温度敏感系数比电阻式温度检测器高出五倍和十倍。用于制造这些热敏电阻的材料有：；镍、铁、铜、锰和钴。这些电阻器的温度范围为−55°C至+200°C。

NTC热敏电阻工作原理

NTC热敏电阻的工作原理主要取决于环境温度。一旦热敏电阻的温度升高，其电阻就会降低。每升高1摄氏度，电阻就会降低5%。

有两个因素会影响材料的电阻：材料中自由电子的数量和它们在其中移动的容易程度。后者受材料晶体结构的影响，材料的晶体结构会有或多或少的“自由电子路径”供电流通过。

NTC热敏电阻由含有金属氧化物的陶瓷制成，包括Mn-Ni-Co氧化物、Ni-Cr氧化物和Cu-Ni氧化物以及添加剂。当这些金属与氧结合时，它们会形成键，限制晶体结构中自由电子路径的数量，从而增加电阻。

然而，在更高的温度下，原子之间的碰撞会导致晶体结构轻微断裂，释放出一些电子，并在以前不存在的地方产生自由电子路径。自由电子路径越多，对电流的阻力就越小。这就是NTC热敏电阻在温度升高时电阻下降的原因。

NTC热敏电阻规格：

这个NTC热敏电阻的规格包括以下内容。

  • 25摄氏度时的电阻为10K±1%。
  • B值为3950±1%。
  • 它的响应时间非常快，从0.12到10秒。
  • 耗散因子δth约为7.5mW/K。
  • 热冷却时间常数<=20秒。
  • 温度范围为-55°C至+200°C。
  • 可用的端子有两个。
  • 线性是指数的。
  • 其精度范围为0.05°C至1.00°C。
  • 在–40°C和150°C时，最大公差可达±1.5%。
  • 它的成本从低到中等不等。

NTC热敏电阻的类型

NTC热敏电阻根据其结构分为三种类型，如下所述。

磁珠热敏电阻

珠状热敏电阻是直接用铂合金导线模制在陶瓷体中制成的。通过在组装时将其密封在玻璃内防止损坏来保护它们，还可以增强它们的测量稳定性。

Bead type Thermistor
珠状热敏电阻

通常，这些类型的热敏电阻被频繁使用，因为与芯片和磁盘热敏电阻等其他类型相比，它们提供了更好的稳定性、快速的响应时间，并允许在最高温度下运行。珠子热敏电阻的尺寸很小，直径在0.075毫米到5毫米之间。最流行的珠型热敏电阻是玻璃涂层珠和微型玻璃探针。

磁盘和芯片热敏电阻

这些类型的NTC热敏电阻是用金属化的表面触点制成的。与珠型热敏电阻相比，这些热敏电阻的尺寸更大，反应缓慢。这些电阻器由于其尺寸而具有高的耗散常数。当这种热敏电阻的耗散功率与电流的平方成比例时，与珠型热敏电阻相比，它们可以处理最大电流。

Disk & Chip Style Thermistor
磁盘和芯片型热敏电阻

盘式NTC热敏电阻是通过在高温下将氧化物粉末混合物压入圆形模具中而设计的。片式热敏电阻通常是通过胶带浇铸法设计的，只要材料浆被延伸成厚膜，干燥并切成形状。这些热敏电阻的尺寸在直径0.25毫米至25毫米之间。

玻璃封装NTC热敏电阻

封装的NTC热敏电阻保存在密封的玻璃泡中。这些是小型热敏电阻，可以避免由于湿气渗透而导致的电阻读数误差。这些热敏电阻在恶劣的环境条件和极端温度下有效工作。这些热敏电阻使用的温度高于150°C。玻璃中的热敏电阻封装增强了它的稳定性，也保护了它免受周围环境的影响。这些恒温器的典型尺寸在直径0.4到10毫米之间。

Glass Encapsulated Thermistor
玻璃封装热敏电阻

NTC热敏电阻电路图

温度传感器的电路图如下所示。该电路主要用于控制带有NTC热敏电阻的自动风扇。该电路的功能是当温度升高时，风扇将自动打开。

Fan Controller using NTC Thermistor
使用NTC热敏电阻的风扇控制器

制作此自动风扇控制器电路所需的组件包括一个10K NTC热敏电阻、10K电阻器、9V电池、风扇和BC547晶体管。

这个电路的连接可以按照上面给出的电路进行。在这个电路中，10kΩ NTC热敏电阻通过10k连接Ω 电阻器构成分压器电路。一旦温度降低，该热敏电阻的电阻就会增加，而一旦温度升高，其电阻就会降低。

热敏电阻在室温下的电阻为10欧姆。这里，电路中的风扇仅通过BC547晶体管连接。一旦热敏电阻检测到温度，其电阻就会降低，这将导致风扇打开。一旦温度降低，风扇就会关闭。

NTC热敏电阻电阻表

NTC热敏电阻的电阻主要根据温度而变化。热敏电阻制造商规定的温度通常为25°C。因此，下表将显示基于温度值的电阻值。

温度

反对

0摄氏度

 3万Ω

25摄氏度

 10公里Ω
35摄氏度

1公里Ω
50摄氏度

4公里Ω

NTC热敏电阻和PTC热敏电阻的区别

NTC热敏电阻和PTC热敏电阻之间的区别包括以下几点。

热敏电阻

正温度系数热敏电阻
在NTC热敏电阻中，术语“NTC”代表负温度系数。 在PTC热敏电阻中，术语“PTC”代表正温度系数。
在这种热敏电阻中，当温度升高时，电阻将减小。 在这种热敏电阻中，当温度升高时，电阻将增加。
用于制造NTC热敏电阻的材料有：；钴、镍、锰、铜的氧化物等。 用于制造PTC热敏电阻的材料是钛酸钡。
这些用于基于温度的应用的测量和控制。 这些用于保护不同的电路免受高温的影响。
这些适用于-55的温度范围哦C至200哦C 这些适用于从0到0的温度范围哦C至200哦C
一个例子是ATC Semitec Limited设计的SMD KT系列NTC热敏电阻。 一个例子是；由ATC Semitec有限公司设计的SMD PTC热敏电阻。

优势

这个NTC热敏电阻的优点包括以下内容。

  • 它们具有很高的灵活性和灵敏度。
  • 它可以用作检测温度的温度传感器。
  • 这些热敏电阻同时提供高精度和互换性。
  • NTC热敏电阻具有可靠性高、精度高、性能好、耐热性好、体积小等特点。
  • 有多种公差和尺寸可供选择。
  • 与其他温度敏感电阻器相比，NTC热敏电阻具有灵敏度等主要优势。
  • 这些热敏电阻对温度的轻微变化也有反应。
  • 他们可以精确地探测到温度范围内低于一度的波动。

缺点

这个NTC热敏电阻的缺点包括以下内容。

  • NTC热敏电阻是非常敏感的部件，因此一旦发生过热，它们可能会破坏整个设备。
  • 如果这个热敏电阻损坏，那么烘干机将根本无法工作。
  • 这些都是特制的，所以不可能更换。
  • 在选择NTC热敏电阻时，必须验证中心温度的工作点。
  • 应用
  • NTC热敏电阻的应用包括以下方面。
  • NTC（负温度系数）热敏电阻可以用作极低温测量中的电阻温度计。
  • 这些通常用于当前的数字恒温器。
  • 这些对于在充电时监测电池的温度非常有帮助。
  • 这些热敏电阻在电子电路中用作电流限制装置。
  • 这些也可以用作保险丝的替代品。
  • NTC热敏电阻被用作温度补偿装置。

因此，这是关于NTC热敏电阻工作及其应用的简要信息。这里有一个问题，热敏电阻的替代名称是什么？