熱敏電阻器作用
熱敏電阻通常是由對(duì)溫度極為敏感、熱惰性很小的錳、鈷、鎳的氧化物燒成半導(dǎo)體陶瓷材料制成的一種非線性電阻，其阻值會(huì)隨著溫度的變化而變化。熱敏電阻按溫度系數(shù)分為負(fù)溫度系數(shù)（NTC）、正溫度系數(shù)（PTC）和臨界溫度系數(shù)三類。正溫度系數(shù)電阻的阻值隨溫度升高而增大，負(fù)溫度系數(shù)電阻的阻值隨溫度升高而減小，臨界溫度系數(shù)電阻的阻值在臨界溫度附近時(shí)基本為零。
熱敏電阻器大多為直熱式，即熱源是由電阻器本身通過電流時(shí)發(fā)熱而獲取的。此外還有旁熱式，需外加熱源。常見的熱敏電阻器有圓形、墊圈形、管形等，目前應(yīng)用最廣泛的是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC），它又可分為測(cè)溫型、穩(wěn)壓型、普通型。其種類很多且形狀各異，常見的有管狀、圓片形等。
正溫度系數(shù)敏電阻器（PTC）的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，除用于溫度控制和溫度測(cè)量電路外，還大量應(yīng)用于彩色電視機(jī)的消磁電路及電冰箱、電驅(qū)蚊器、電熨斗等家用電器電路中。
熱敏電阻器主要特點(diǎn)
是對(duì)溫度靈敏度高，熱惰性小，壽命長(zhǎng)，體積小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，以及可制成各種不同的外形結(jié)構(gòu)。因此，隨著工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，這種元件已獲得了廣泛的應(yīng)用，如溫度測(cè)量、溫度控制、溫度補(bǔ)償、液面測(cè)定、氣壓測(cè)定、火災(zāi)報(bào)警、氣象探空、開關(guān)電路、過荷保護(hù)、脈動(dòng)電壓抑制、時(shí)間延遲、穩(wěn)定振幅、自動(dòng)增益調(diào)整、微波和激光功率測(cè)量等等。
隨著近代軍事技術(shù)、特別是空間技術(shù)的發(fā)展，對(duì)熱敏電阻器除了要求高可靠、長(zhǎng)壽命、超高溫和超低溫外，還需要靈敏度更高、不需致冷、性能優(yōu)良的測(cè)輻射功率的熱敏器件。
熱敏電阻器的工作原理
金屬的電阻值隨植度的升高而增大，但半導(dǎo)體則相反，它的電阻值隨溫度的升高而急劇減小，并呈現(xiàn)非線性，如下圖所示。
由圖可知，在溫度變化相同時(shí)，熱敏電阻器的阻值變化約為鉛熱電阻的10倍，因此可以說(shuō)，熱敏電阻器對(duì)溫度的變化特別敏感。
半導(dǎo)體的這種溫度特性。是因?yàn)榘雽?dǎo)體的導(dǎo)電方式是載流子（電子、空穴）導(dǎo)電。由于半導(dǎo)體中載流子的數(shù)目遠(yuǎn)比金屬中的自由電子少得多，所以它的電阻率很大。隨著溫度的升高，半導(dǎo)體中參加導(dǎo)電的載流子數(shù)目就會(huì)增多，故半導(dǎo)體導(dǎo)電率就增加，它的電阻率也就降低了。
熱敏電阻器正是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度顯著變化這一特性制成的熱敏元件。它是由某些金屬氧化物按不同的配方制成的。在一定的溫度范圍內(nèi)，根據(jù)測(cè)量熱敏電阻阻值的變化，便可知被測(cè)介質(zhì)的溫度變化。
熱敏電阻將長(zhǎng)期處于不動(dòng)作狀態(tài)；當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于c區(qū)時(shí)，熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近，因而可能動(dòng)作也可能不動(dòng)作。熱敏電阻在環(huán)境溫度相同時(shí)，動(dòng)作時(shí)間隨著電流的增加而急劇縮短；熱敏電阻在環(huán)境溫度相對(duì)較高時(shí)具有更短的動(dòng)作時(shí)間和較小的維持電流及動(dòng)作電流。
1、ptc效應(yīng)是一種材料具有ptc（posiTIve temperature coefficient）效應(yīng)，即正溫度系數(shù)效應(yīng)，僅指此材料的電阻會(huì)隨溫度的升高而增加。如大多數(shù)金屬材料都具有ptc效應(yīng)。在這些材料中，ptc效應(yīng)表現(xiàn)為電阻隨溫度增加而線性增加，這就是通常所說(shuō)的線性ptc效應(yīng)。
2、非線性ptc效應(yīng) 經(jīng)過相變的材料會(huì)呈現(xiàn)出電阻沿狹窄溫度范圍內(nèi)急劇增加幾個(gè)至十幾個(gè)數(shù)量級(jí)的現(xiàn)象，即非線性ptc效應(yīng)，相當(dāng)多種類型的導(dǎo)電聚合體會(huì)呈現(xiàn)出這種效應(yīng)，如高分子ptc熱敏電阻。這些導(dǎo)電聚合體對(duì)于制造過電流保護(hù)裝置來(lái)說(shuō)非常有用。
3、高分子ptc熱敏電阻用于過流保護(hù) 高分子ptc熱敏電阻又經(jīng)常被人們稱為自恢復(fù)保險(xiǎn)絲（下面簡(jiǎn)稱為熱敏電阻），由于具有獨(dú)特的正溫度系數(shù)電阻特性，因而極為適合用作過流保護(hù)器件。熱敏電阻的使用方法象普通保險(xiǎn)絲一樣，是串聯(lián)在電路中使用。
當(dāng)電路正常工作時(shí)，熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小，串聯(lián)在電路中不會(huì)阻礙電流通過；而當(dāng)電路因故障而出現(xiàn)過電流時(shí)，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升，當(dāng)溫度超過開關(guān)溫度（ts，見圖1）時(shí)，電阻瞬間會(huì)劇增，回路中的電流迅速減小到安全值。為熱敏電阻對(duì)交流電路保護(hù)過程中電流的變化示意圖。熱敏電阻動(dòng)作后，電路中電流有了大幅度的降低，圖中t為熱敏電阻的動(dòng)作時(shí)間。由于高分子ptc熱敏電阻的可設(shè)計(jì)性好，可通過改變自身的開關(guān)溫度（ts）來(lái)調(diào)節(jié)其對(duì)溫度的敏感程度，因而可同時(shí)起到過溫保護(hù)和過流保護(hù)兩種作用，如kt16－1700dl規(guī)格熱敏電阻由于動(dòng)作溫度很低，因而適用于鋰離子電池和鎳氫電池的過流及過溫保護(hù)。
環(huán)境溫度對(duì)高分子ptc熱敏電阻的影響 高分子ptc熱敏電阻是一種直熱式、階躍型熱敏電阻，其電阻變化過程與自身的發(fā)熱和散熱情況有關(guān)，因而其維持電流（ihold）、動(dòng)作電流（itrip）及動(dòng)作時(shí)間受環(huán)境溫度影響。當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于a區(qū)時(shí)，熱敏電阻發(fā)熱功率大于散熱功率而會(huì)動(dòng)作；當(dāng)環(huán)境溫度和電流處于b區(qū)時(shí)發(fā)熱功率小于散熱功率，高分子ptc熱敏電阻由于電阻可恢復(fù)，因而可以重復(fù)多次使用。圖6為熱敏電阻動(dòng)作后，恢復(fù)過程中電阻隨時(shí)間變化的示意圖。電阻一般在十幾秒到幾十秒中即可恢復(fù)到初始值1.6倍左右的水平，此時(shí)熱敏電阻的維持電流已經(jīng)恢復(fù)到額定值，可以再次使用了。面積和厚度較小的熱敏電阻恢復(fù)相對(duì)較快；而面積和厚度較大的熱敏電阻恢復(fù)相對(duì)較慢。