热敏电阻测温原理
与热电偶的测温原理不同的是,热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即
Rt=Rt0[1+α(t-t0)]
式中,Rt为温度t时的阻值;Rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为
Rt=AeB/t
式中Rt为温度为t时的阻值;A、B取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在程控制中的应用极其广泛。
热敏电阻通常是由对温度极为敏感、热惰性很小的锰、钴、镍的氧化物烧成半导体陶瓷材料制成的一种非线性电阻,其阻值会随着温度的变化而变化
热敏电阻按温度系数分为负温度系数(NTC)、正温度系数(PTC)和临界温度系数三类
正温度系数电阻的阻值随温度升高而增大,负温度系数电阻的阻值随温度升高而减小,临界温度系数电阻的阻值在临界温度附近时基本为零
热敏电阻器大多为直热式,即热源是由电阻器本身通过电流时发热而获取的
此外还有旁热式,需外加热源
常见的热敏电阻器有圆形、垫圈形、管形等,目前应用最广泛的是负温度系数热敏电阻器(NTC),它又可分为测温型、稳压型、普通型
其种类很多且形状各异,常见的有管状、圆片形等
正温度系数敏电阻器(PTC)的应用范围越来越广,除用于温度控制和温度测量电路外,还大量应用于彩色电视机的消磁电路及电冰箱、电驱蚊器、电熨斗等家用电器电路中