諾斯勒普，J.H.

[拼音]：remin dianzuqi

[英文]：thermistor

電阻值隨溫度變化而變化的敏感元件。在工作溫度範圍內，電阻值隨溫度上升而增加的是正溫度係數(PTC)熱敏電阻器；電阻值隨溫度上升而減小的是負溫度係數(NTC)熱敏電阻器。圖中為四種常見的熱敏電阻器的電阻－溫度特性曲線。曲線 1是金屬熱敏電阻器。它的電阻值隨溫度上升而線性增加，電阻溫度係數為+0.004K-1左右。曲線2是普通負溫度係數熱敏電阻器。它的電阻值隨溫度上升而呈指數減小，室溫下的電阻溫度係數為-0.02K-1～-0.06K-1。曲線3是臨界熱敏電阻器(CTR)。它的電阻值在某一特定溫度附近隨溫度上升而急劇減小，變化量達到2～4個數量級。曲線4A和4B是鈦酸鋇系正溫度係數熱敏電阻器。前者為緩變型，室溫下的電阻溫度係數在+0.03～+0.08K-1之間；後者為開關型，在某一較小溫度區間，電阻值急增幾個數量級，電阻溫度係數可達+0.10～+0.60K-1。

1871年西門子公司首先用純鉑製成測溫用鉑熱敏電阻器，之後又出現純銅和純鎳熱敏電阻器。這類純金屬熱敏電阻器有極好的重複性和穩定性。早在1834年以前，M.法拉第就發現硫化銀等半導體材料具有很大的負電阻溫度係數。但直到20世紀30年代，才使用硫化銀、二氧化鈾等材料製成有實用價值的熱敏電阻器。1940年美國J.A.貝克等人發現某些過渡金屬氧化物經混合燒結後，成為具有很大負溫度係數的半導體，而且效能相當穩定。1946年後生產的普通負溫度係數熱敏電阻器，絕大多數是用這種合成氧化物半導體制成的。1954年P.W.哈依曼等人發現新增微量稀土元素的鈦酸鋇陶瓷具有較理想的正電阻溫度係數，以後在此基礎上製成了熱敏電阻器，並發展成系列品種，應用範圍日益擴大。

分類

熱敏電阻器可按電阻溫度特性、材料、結構、工作方式、工作溫度和用途分類。

特性引數

熱敏電阻器的主要特性引數有電阻－溫度特性、電壓-電流特性和熱時間常數。

（1）電阻-溫度特性：特性曲線如圖所示。金屬熱敏電阻器的電阻-溫度關係可表示為Rt＝R0(1＋αt)(1)

式中Rt為溫度t

時的電阻值，R0為溫度0

時的電阻值，α 為工作溫度區間的平均溫度係數。普通負溫度係數熱敏電阻器的電阻溫度關係可表示為RT＝AeB/T (2)

式中 RT為溫度T(K)時的電阻值，A為與熱敏電阻器材料和結構有關的係數，B為材料的特性常數。根據溫度係數的定義，

。於是，α和B的關係是

臨界熱敏電阻器以及鈦酸鋇系正溫度係數熱敏電阻器的電阻溫度關係不易用數學式表達，一般用特性曲線或某溫度下的電阻溫度係數值來表示。

（2）電壓-電流特性：在規定溫度和靜止空氣中，熱敏電阻器達到熱平衡時兩端的電壓與其中流過的穩態電流之間的關係，通常呈非線性。

（3）熱時間常數：當環境溫度從溫度T1突變到溫度T2，熱敏電阻體的溫度變化到等於(T2-T1)的63.2％時所需的時間。

應用

熱敏電阻器用途十分廣泛。主要的應用方面有：

（1）利用電阻-溫度特性來測量溫度、控制溫度和元件、器件、電路的溫度補償；

（2）利用非線性特性完成穩壓、限幅、開關、過流保護作用；

（3）利用不同媒質中熱耗散特性的差異測量流量、流速、液麵、熱導、真空度等；

（4）利用熱慣性作為時間延遲器。

參考書目

Herbert B. Sachse，Semiconducting Temperature Sensors and their Applications，John Wiley， New York，1975.