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(xiě),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(jiǎn)稱(chēng)NTC熱敏電阻。又被稱(chēng)為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，是一類(lèi)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(gè)很簡(jiǎn)單的溫度傳感器，在消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品中非常常見(jiàn)。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?yàn)樵趯?dǎo)電方式上完全類(lèi)似鍺、硅等半導(dǎo)體材料.溫度低時(shí)，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(cè)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(chēng)為塊狀陶瓷NTC熱敏電阻，結(jié)構(gòu)如下圖：

第二代產(chǎn)品稱(chēng)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(cè)溫范圍一般在-10～+300℃，但是也有可以測(cè)量溫度更高的熱敏電阻，它的一個(gè)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(shí)候的阻值，我們經(jīng)常說(shuō)熱敏電阻的阻值其實(shí)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(chǎng)合。

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

NTC測(cè)量的時(shí)候應(yīng)分為兩個(gè)步驟：

步驟一。在25℃下，測(cè)量其標(biāo)稱(chēng)電阻值。比如100K的NTC。在25℃時(shí)用萬(wàn)用表或者電阻儀其電阻值，記錄測(cè)量值與標(biāo)稱(chēng)值進(jìn)行對(duì)比；

步驟二。在特定溫度下測(cè)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(cè)量，因?yàn)橛筒鄣臏囟缺容^恒定)測(cè)量其電阻值，記錄測(cè)量值與標(biāo)稱(chēng)值進(jìn)行對(duì)比，測(cè)試電阻值應(yīng)為24.5K左右；

NTC熱敏電阻一般主要有五個(gè)作用：

浪涌電流抑制；

溫度測(cè)量；

溫度補(bǔ)償；

液面測(cè)量；

過(guò)熱保護(hù)。

利用NTC熱敏電阻NTC溫度傳感器的自熱特性可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(cè)溫元件，例如電磁爐、電暖器均有應(yīng)用。

在測(cè)溫精度要求不高的需求中可以使用NTC來(lái)測(cè)溫，一般NTC電阻和一定值電阻串聯(lián)，通過(guò)測(cè)量電阻兩端的電壓即可計(jì)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?xún)r(jià)比，封裝的形式多樣適應(yīng)性，以及簡(jiǎn)單的使用方式，在各個(gè)領(lǐng)域中的很多情況下都會(huì)成為工程師測(cè)溫電路中優(yōu)先選擇的測(cè)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(gè)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(diǎn)？

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(wú)功耗電阻

其電阻隨溫度上升而減少

NTC電阻對(duì)溫度變化的響應(yīng)通常是線(xiàn)性的。當(dāng)需要連續(xù)線(xiàn)性改變電阻與溫度時(shí)，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(wú)功耗電阻

其電阻隨溫度上升而增加

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

NTC 熱敏電阻的溫度特性包括兩個(gè)主要參數(shù)：標(biāo)稱(chēng)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(chēng)為 B值）。常見(jiàn) 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(guò)下面公式進(jìn)行換算：

示例：

一個(gè) NTC 熱敏電阻：

常溫 25℃的標(biāo)稱(chēng)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