负温度系数(NTC)电阻
NTC是NegaTIve Temperature Coefficent 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。
它是以锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铝(Al)、锌(Zn)等两种或者两种以上高纯度金属氧化物为主要材料, 经共同沉淀或水热法合成的纳米粉体材料,后经球磨充分混合、静压成型、高温烧结、半导体切片、划片、玻封烧结或环氧包封等封结工艺制成的,接近理论密度结构的,半导体电子陶瓷材料。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,冰箱热敏电阻,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。
它具有电阻值随着温度的变化而相应变化的特性。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,负温度热敏电阻,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。
普通电阻器的阻值受温度变化影响很小,但是热敏电阻器完全不同,它的阻值随温度的变化而变化,是一种用温度控制电阻阻值大小的元件。
热敏电阻器外形、种类、符号
热敏电阻器有很多种形状,如球形、杆状、管形、圆圈形等。
热敏电阻器种类:正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)。PTC热敏电阻器的阻值随着温度升高而增大,NTC热敏电阻器的阻值随着温度升高而减小。目前应用广泛的是NTC热敏电阻器。
热敏电阻器的图形符号:在一个普通电阻器符号基础上加一个箭头和字母,与普通电阻器区分。
电路中,R2为PTC热敏电阻器,用来检测开水温度;A1采用二输入四与非门CMOS集成电路C066,它的内电路中设有4个与非门,为数字CMOS集成电路;B为蜂鸣器,在得到驱动信号后发出蜂鸣声;S1为电源开关。集成电路A1的14脚为电源引脚,7为接地引脚,热敏电阻,R3、C1和A1内部的两个与非门构成一个1000Hz左右的音频振荡器,其6脚为集成电路输出引脚;13脚为控制引脚,当13脚为低电平时集成电路A1内部振荡器不工作,6脚无信号输出;当13脚为高电平时,集成电路内电路振荡器工作,6脚输出信号驱动蜂鸣器B发出声音。
3)热敏电阻传感器的过热保护
过热保护分直接保护利间接保护。对小电流场合,可把热敏电阻传感器直接串人负载中,防止过热损坏以保护器件,对大电流场合,可用于对继电器、晶体管电路等的保护。不论哪种情况,热敏电阻都与被保护器件紧密结合在一起,从而使两者之间充分进行热交换,一旦过热,热敏电阻则起保护作用。
例如,在电动机的定子绕组中嵌入突变型热敏电阻传感器并与继电器串联。当电动机过载时,定子电流增大,引起发热。当温度大于突变点时,电路中的电流可以内十分之几毫安突变为几十毫安,因此继电器动作,从而实现过热保护。
4)热敏电阻传感器用于液面的测量
给 NTC 热敏电阻传感器施加一定的加热电流,它的表面温度将高于周围的空气温度,此时它的阻值较小。当液而高于它的安装高度时,液体将带走它的热量,使之温度下降、阻值升高。判断它的阻值变化,就可以知道液面是否低于设定值。汽车油箱中的油位报警传感器就是利用以上原理制作的。热敏电阻在汽车中还用于测量油温、冷却水混等。
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