NTC熱敏電阻阻值和溫度是如何進(jìn)行換算的？

NTC是Negative Temperature Coefficient 的縮寫,意思是負(fù)的溫度系數(shù),泛指負(fù)溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件，通常我們提到的NTC是指負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱NTC熱敏電阻。又被稱為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，是一類電阻值隨溫度增大而減小的一種傳感器電阻。

NTC熱敏電阻是一個很簡單的溫度傳感器，在消費類電子產(chǎn)品中非常常見。NTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻,它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的減小.

NTC熱敏電阻是以錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成的.這些金屬氧化物材料都具有半導(dǎo)體性質(zhì)，因為在導(dǎo)電方式上完全類似鍺、硅等半導(dǎo)體材料.溫度低時，這些氧化物材料的載流子（電子和孔穴）數(shù)目少，所以其電阻值較高；隨著溫度的升高，載流子數(shù)目增加，所以電阻值降低.

NTC熱敏電阻根據(jù)其用途的不同分為:

功率型NTC熱敏電阻

補(bǔ)償型NTC熱敏電阻

測溫型NTC熱敏電阻

NTC熱敏電阻根據(jù)結(jié)構(gòu)分為三代產(chǎn)品：

第一代產(chǎn)品稱為塊狀陶瓷NTC熱敏電阻，結(jié)構(gòu)如下圖：

第二代產(chǎn)品稱為多層陶瓷積層型NTC熱敏電阻，結(jié)構(gòu)如下圖：

第三代產(chǎn)品陶瓷厚膜型NTC熱敏電阻，結(jié)構(gòu)如下圖：

它的測溫范圍一般在-10～+300℃，但是也有可以測量溫度更高的熱敏電阻，它的一個比較重要的參數(shù)是額定零功率電阻值以及精度，也就是25℃的時候的阻值，我們經(jīng)常說熱敏電阻的阻值其實已經(jīng)默認(rèn)了在25℃的阻值，NTC熱敏電阻器由混合氧化物的多晶陶瓷構(gòu)成。不同材料不同的封裝應(yīng)用在不同的場合。

NTC的選型有兩個比較重要的參數(shù)，一個是25℃的阻值，另一個是B常數(shù)（25/50℃），如果兩個NTC的這兩項參數(shù)一樣，它們的NTC阻值和溫度的曲線也差不多相似，可以進(jìn)行替代。

NTC測量的時候應(yīng)分為兩個步驟：

步驟一。在25℃下，測量其標(biāo)稱電阻值。比如100K的NTC。在25℃時用萬用表或者電阻儀其電阻值，記錄測量值與標(biāo)稱值進(jìn)行對比；

步驟二。在特定溫度下測量其電阻值。比如：將100K的NTC置于60℃的恒溫環(huán)境下(建議用油槽進(jìn)行測量，因為油槽的溫度比較恒定)測量其電阻值，記錄測量值與標(biāo)稱值進(jìn)行對比，測試電阻值應(yīng)為24.5K左右；

NTC熱敏電阻一般主要有五個作用：

浪涌電流抑制；

溫度測量；

溫度補(bǔ)償；

液面測量；

過熱保護(hù)。

利用NTC熱敏電阻NTC溫度傳感器的自熱特性可實現(xiàn)自動增益控制，構(gòu)成RC振蕩器穩(wěn)幅電路，延遲電路和保護(hù)電路，還可以用作測溫元件，例如電磁爐、電暖器均有應(yīng)用。

在測溫精度要求不高的需求中可以使用NTC來測溫，一般NTC電阻和一定值電阻串聯(lián)，通過測量電阻兩端的電壓即可計算出NTC的阻值，進(jìn)而可以知道當(dāng)前環(huán)境大致的溫度值。

另外，NTC以其優(yōu)良的性價比，封裝的形式多樣適應(yīng)性，以及簡單的使用方式，在各個領(lǐng)域中的很多情況下都會成為工程師測溫電路中優(yōu)先選擇的測溫方式，廣泛用于家用電器、電力工業(yè)、通訊、軍事科學(xué)、宇航等各個領(lǐng)域，發(fā)展前景極其廣闊。

當(dāng)然，熱敏電阻除了NTC還有PTC，這倆有啥區(qū)別？各有何特點？

熱敏電阻其主要功能是隨著溫度的變化而表現(xiàn)出電阻的變化。

NTC（負(fù)溫度系數(shù)）熱敏電阻器的特征是：

無功耗電阻

其電阻隨溫度上升而減少

NTC電阻對溫度變化的響應(yīng)通常是線性的。當(dāng)需要連續(xù)線性改變電阻與溫度時，例如溫度補(bǔ)償、溫度控制系統(tǒng)和浪涌電流限制，選擇NTC熱敏電阻是比較合適的。

PTC (正溫度系數(shù)) 熱敏電阻器的特征是：

無功耗電阻

其電阻隨溫度上升而增加

PTC電阻會隨溫度的增加發(fā)生輕微變化，直到達(dá)到“切換點”，之后電阻值會發(fā)生幾個數(shù)量級的增加。PTC通常適用于具有自復(fù)位功能的保險絲以及加熱器應(yīng)用。PTC一般串聯(lián)在電路中使用，用來限制電路電流，是一種過流保護(hù)器件。

NTC 熱敏電阻的溫度特性包括兩個主要參數(shù)：標(biāo)稱阻值 R25，也就是在 25 °C(T25 = 25 °C = 298.15 K)標(biāo)準(zhǔn)溫度下的阻值，和代表熱敏電阻“敏感性”的 β 值（常稱為 B值）。常見 NTC 熱敏電阻的 β 值范圍在 3,000 ~ 5,000 K 區(qū)間。

有了上面參數(shù)后，NTC 熱敏電阻的阻值和溫度就可以通過下面公式進(jìn)行換算：

示例：

一個 NTC 熱敏電阻：

常溫 25℃的標(biāo)稱阻值為 10 KΩ熱敏電阻的β值為 3980 K

則此 NTC 電阻參數(shù)：

如果此熱敏電阻的阻值為 1500Ω，則此電阻的溫度[℃]：T = 1/(((ln(1500/5000) / 3980) + 1/298.15) – 273.15 = 74.39 [℃]

審核編輯：劉清