2.2 热敏电阻

1. 2.2 热敏电阻 • 一.热敏电阻的概念及分类 • 二.国产热敏电阻命名方法 • 三.热敏电阻的外形、结构及符号 • 四.热敏电阻在生活中的应用 • 五.热敏电阻的用途与实例 • 六.了解常用家电中的热敏电阻 • 七.热敏电阻应用训练 1

2. 2.2 热敏电阻 一.热敏电阻的概念及分类 • 半导体热敏电阻简称热敏电阻，是一种新型的半导体测温元件。 • 热敏电阻一般用金属氧化物、陶瓷半导体材料或碳化硅材料制造，粉状材料经过成形、烧结等工艺制成热敏电阻。 • 热敏电阻结构简单，价格便宜。没有外保护层的热敏电阻只能用于干燥的环境中，在潮湿、腐蚀性等恶劣环境下只能用密封的热敏电阻测量温度。 正温度系数（PTC）热敏电阻：温度升高，阻值增大。分为均匀型以及突变型两大子类。 均匀型：用于测量温度，它的电阻值与温度之间呈严格的指数关系； 突变型（CTR）：当温度到 某临界点时，其电阻值突然急剧变化 。 负温度系数（NTC）热敏电阻：温度升高，阻值减小。也可分为两大子类。 热敏电阻分类 2

3. 突变型 温度控制或过热保护 NTC 均匀型 热敏电阻 突变型 PTC 均匀型 测温或温度补偿 正温度系数（PTC）热敏电阻; 负温度系数（NTC）热敏电阻; 临界温度电阻器（CTR） (在某一特定温度下电阻值会发生突变) 热敏电阻分类 3

4. 下图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻？ 4

5. 下图所示的五根曲线分别为哪一种热敏电阻？ 1 4 温控开关电路 2 3 温度的测量 5 各种热敏电阻的特性曲线 1—突变型NTC 2—负温度NTC 3—线形型PTC 4—突变型PTC 5—铂丝 5

6. 二.国产热敏电阻命名方法 •   国产热敏电阻的名称由四部分组成。  • 1）第一部分：主称，用字母‘M’表示 敏感元件。    • 2）第二部分：类别，用字母‘Z’表示正温度系数热敏电阻器，或者用字母‘F’表示负温度系数热敏电阻器。    • 3）第三部分：用途或特征，用一位数字（0-9）表示。一般数字‘1’表示普通用途，‘2’表示稳压用途（负温度系数热敏电阻器），‘3’表示微波测量用途（负温度系数热敏电阻器），‘4’表示旁热式（负温度系数热敏电阻器），‘5’表示测温用途，‘6’表示控温用途，‘7’表示消磁用途（正温度系数热敏电阻器），‘8’表示线性型（负温度系数热敏电阻器），‘9’表示恒温型（正温度系数热敏电阻器），‘0’表示特殊型（负温度系数热敏电阻器）。 • 4）第四部分：序号，也由数字表示，代表规格、性能。 • 例如MF53，MZ21等 6

7. 三.热敏电阻的外形、结构及符号 a）圆片型热敏电阻 b）柱型热敏电阻 c）珠型热敏电阻 d）铠装型 e）厚膜型 f）贴片式 g）热敏电阻符号 1—热敏电阻 2—玻璃外壳 3—引出线 4—紫铜外壳 5—传热安装孔 7

8. 热敏电阻结构（1） MF12型 NTC热敏电阻 聚酯塑料封装 热敏电阻 8

9. 其他形式的热敏电阻（1） 玻璃封装NTC 热敏电阻 MF58型热敏电阻 9

10. 其他形式的热敏电阻（2） 带安装孔的热敏电阻 大功率PTC热敏电阻 10

11. 贴片式NTC热敏电阻 其他形式的热敏电阻（3） 11

12. MF58型（珠形）高精度负温度系数热敏电阻 其他形式的热敏电阻（4） MF5A-3型热敏电阻 12

13. 非标热敏电阻（1） 13

14. 非标热敏电阻（2） 14

15. 非标热敏电阻（3） 15

16. 热敏电阻 四.热敏电阻在生活中的应用 热敏电阻温度面板表 LCD 16

17. 热敏电阻体温表 17

18. 热敏电阻用于CPU的温度测量 18

19. 热敏电阻用于电热水器的温度控制 19

20. 五.热敏电阻的用途与实例 • 1.热敏电阻用于测温 热敏电阻体温表原理图 20

21. 调试时，应该先调哪一只电位器，再调哪一只电位器？调试时，应该先调哪一只电位器，再调哪一只电位器？ 如何检验表面刻度中其他各点是否准确？具体步骤如何进行？ 热敏电阻测温的调试、标定方法 哪一个是调零电位器？ 哪一个是调满度电位器？ 21

22. 热敏电阻体温表原理图 22

23. 调试时，必须先调零，再调满度，最后再验证刻度盘中其它各点的误差是否在允许范围内，上述过程称为标定。具体做法如下：调试时，必须先调零，再调满度，最后再验证刻度盘中其它各点的误差是否在允许范围内，上述过程称为标定。具体做法如下： 1）将绝缘的热敏电阻放入32℃ (表头的零位)的温水中，待热量平衡后，调节RPl，使指针指在32℃上。2）再加入热水，用更高一级的数字式温度计监测水温，使其上升到45℃。待热量平衡后，调节RP2，使指针指在45℃上。3）再加入冷水，逐渐降温，检查32～45℃范围内刻度的准确性。4）如果不准确：①可重新刻度；②在带微机的情况下，可用软件修正之。 23

24. 2.热敏电阻用于温度补偿 仪表中通常用的一些零件，多数是用金属丝做成的，例如线圈、线绕电阻等，金属一般具有正温度系数，温度升高，电阻值增大，引起测量误差。采用负温度系数热敏电阻进行补偿，可以抵消由于温度变化所产生的误差。 实际应用时，将负温度系数的热敏电阻与锰铜丝电阻并联后再与被补偿元件串联。 24

25. 热敏电阻构成的电动机过载保护电路图 3.热敏电阻用于电动机的过热保护 25

26. 把三只特性相同的NTC型热敏电阻(经测试阻值在20℃时为l0kΩ， 100℃时为1kΩ， 110℃时为0.6kΩ)放在电动机绕组中，紧靠绕组，每相各放一只，滴上万能胶固定。当电机正常运转时，温度较低，继电器K不动作。当电动机过负荷或断相或一相通地时，电动机温度急剧升高，热敏电阻阻值急剧减小，小到一定值，三极管VT完全导通，继电器K吸合，起到保护作用。 根据电动机各种绝缘等级的允许温升来调试偏流电阻R2值。实践表明，这种热继电器比熔丝及双金属热继电器效果为好。 26

27. 在上图过热保护电路中，Rt应选用_____（PTC/NTC）。突变还是均匀的？ 27

28. 4.热敏电阻用于温度控制电路 （1）超温报警电路 28

29. （2）温度上下限制报警电路 Uo＜0，VT2导通； Uo＞0，VT1导通； 29

30. 5.热敏电阻用于家用电器的软启动 白炽灯泡冷态电阻与正常发光时的电阻相差甚大，每次开灯瞬间的电流冲击，将使灯丝急剧蒸发而逐渐变细，使用不久便会出现断丝而报废。 例如：一只220V／100W灯泡，正常发光时的电阻为484Ω，所通过的电流为0.455A，用万用表测得的冷阻不足35Ω，加电瞬间将产生大于6A的冲击电流。 30

31. 如果按图中所示串入一只零功率阻值在7-35Ω、最大稳定电流值在1-2A的NTC功率热敏电阻。如果按图中所示串入一只零功率阻值在7-35Ω、最大稳定电流值在1-2A的NTC功率热敏电阻。 1.选10-202为例 启动电流I=220/(20+35)=4A 2.选10-501 启动电流 I=220/(50+35)=2.58A 将由启动元件降去1/5 ～ 1/2的电压，使电灯作欠压启动，随之热敏电阻的阻值随温度的上升而下降，灯泡的电压逐渐接近电源电压使灯泡正常发光。 31

32. NTC功率热敏电阻： 32

33. 家用电器的软启动 家用电器内往往安装有大容量的电解电容作为滤波或旁路，开机的瞬间电容对电源几乎是短路的，其冲击电流是很大的，容易造成整流桥、变压器或保险管过量。 如下图所示，串上一个NTC，在14～60余秒之后，NTC功率元件升温相对稳定，其上的分压也逐步降至零点几伏，这样的小压降不会影响电器的正常工作。 33

34. 六.了解常用家电中的热敏电阻 1. 热敏电阻在电冰箱中的应用 PTC热敏电阻使用于电冰箱起动电路中，控制起动绕组的工作状态，使电冰箱压缩机正常起动。 冰箱压缩机用PTC起动器 34

35. PTC热敏电阻器常用于彩色电视机的消磁电路中。PTC热敏电阻器常用于彩色电视机的消磁电路中。 彩色电视机开机通电后，消磁回路产生一个很大的电流，同时产生一个很强的交变磁场。由于电路中PTC热敏电阻的作用，这一强交变磁场场可在相当短的时间内衰减到极弱的程度。随着回路电流由大变小，磁场则由强变弱，从而自动将彩色显像管阴罩、防爆带等铁制件上的剩磁消掉，保证了彩色显像管的色纯度。 2. 热敏电阻在电视机上的应用 35

36. 3.汽车中的热敏电阻 在汽车电路中，比较常用的是负温度系数（NTC）热敏电阻器。如电喷车发动机控制用的冷却液温度传感器、空气温度传感器、自动变速箱中的油温传感器等。 汽车油温传感器 36

37. 七.热敏电阻应用训练 1.制作简单热控电路 • 用实验室提供的器材(热敏电阻、小灯泡、电池、可变 • 电阻、连接导线)，自行设计一个用热敏电阻控制小灯泡 • 的电路，使温度较高时小灯泡点亮，温度较低时小灯泡熄 • 灭。制作实验时，热源可以用电烙铁代替。 37

38. 2.设计制作一个半导体热敏电阻温度计 目标：设计制作温度计用于测量水的温度，测温范围0－100℃。 方案：如果在0℃时，RT＝R1，R3＝R2，电桥平衡，微安表指示为零。温度越高RT值越小，电桥越不平衡，通过表头的电流也就越大。 38