实例讲解电子元器件 热敏电阻实物图、电路符号、应用电路

今天我们来了解一下热敏电阻。顾名思义，热敏电阻也是电阻的一种，只不过普通电阻的阻值随温度变化的影响很小，但是热敏电阻的阻值随温度变化会有比较大的变化。

热敏电阻的实物图

下图所示是热敏电阻的实物图，图1是园片形热敏电阻，它有两根引脚，没有正、负极性，从外形看很像瓷片电容。正如下面图中所示，热敏电阻的形状还有很多种：如球形、杆状、管形、圆圈形。

热敏电阻的种类

按温度系数分，热敏电阻分为正温度系数和负温度系数两类。

热敏电阻的阻值随着温度升高而增大。

负温度系数热敏电阻的特点：

热敏电阻的阻值随着温度升高而减小。

正温度系数热敏电阻又可分为突变型和缓变型两种。突变型热敏电阻的阻值对温度变化非常敏感，阻值变化幅度较大，是非线性的变化。下图是突变型热敏电阻，CTR热敏电阻。

缓变型热敏电阻的阻值随环境温度变化呈现线性的特性。下图是缓变型热敏电阻，NTC热敏电阻、PTC热敏电阻。

目前应用最广泛的是负温度系数热敏电阻，按用途可分为稳压型、测温型和普通型。

热敏电阻还有其他的分类方式，在这里就不再讨论了。

热敏电阻的电路符号

下图是热敏电阻在电路图中的符号。

热敏电阻的主要参数

室温电阻值

又称标称阻值，是指在250C温度下的阻值。

最小电阻值

元件零功率时的电阻率，是温度特性曲线最低点的电阻值。

最大电阻值

元件零功率时的电阻率，是温度特性曲线最高点的电阻值。

温度系数

温度变化导致电阻变化的系数，温度系数越大，热敏电阻对温度变化的反应越灵敏。

额定电压

热敏电阻稳定工作所需的电压。

居里温度

对于热敏电阻来说，电阻值开始陡峭的增高时的温度是重要的，这个温度就称为居里温度，

热敏电阻的内部结构

热敏电阻的主要用途

由于半导体热敏电阻有独特的性能，所以在应用方面它不仅可以作为测量元件，还可以作为控制元件和电路补偿元件。热敏电阻广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域。

温度测量

热敏电阻传感器一般结构较简单，价格较低廉。没有外面保护层的热敏电阻只能应用在干燥的地方;密封的热敏电阻不怕湿气的侵蚀、可以使用在较恶劣的环境下。由于热敏电阻传感器的阻值较大，故其连接导线的电阻和接触电阻可以忽略，因此热敏电阻传感器可以在长达几千米的远距离测量温度中应用，测量电路多采用桥路。

温度补偿

热敏电阻传感器可在一定的温度范围内对某些元器件湿度进行补偿。例如，动圈式仪表表头中的动圈由铜线绕制而成，温度升高，电阻增大，引起温度的误差。因而可以在动圈的回路中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器件串联，从而抵消内于温度变化所产生的误差。

过热保护

对小电流场合，可把热敏电阻传感器直接串人负载中，防止过热损坏以保护器件，对大电流场合，可用于对继电器、晶体管电路等的保护。例如，在电动机的定子绕组中嵌入突变型热敏电阻传感器并与继电器串联，当电动机过载时，定子电流增大，引起发热。当温度大于突变点时，电路中的电流可以内十分之几毫安突变为几十毫安，因此继电器动作，从而实现过热保护。

液面测量

给NTC热敏电阻传感器施加一定的加热电流，它的表面温度将高于周围的空气温度，此时它的阻值较小。当液而高于它的安装高度时，液体将带走它的热量，使之温度下降、阻值升高。判断它的阻值变化，就可以知道液面是否低于设定值。汽车油箱中的油位报警传感器就是利用以上原理制作的。

热敏电阻的应用电路

分析热敏电阻电路时，首先要搞清楚电路中的热敏电阻器是正温度系数还是负温度系数，否则整个电路分析都是错误的。

对于温度控制电路，电路分析时主要通过假设温度高低不同情况来分析电路的变化情况。电路分析的重点元件是热敏电阻。即通过假设热敏电阻阻值高低变化来分析反应过程。

热敏电阻器开水自动报警电路

图中R2位PTC热敏电阻，用来检测开水温度，A1采用二输入四与非门CMOS集成电路C066，它内电路设有4个与非门，B为蜂鸣器，S1为电源开关。

集成电路A1的14脚为电源引脚，7脚为接地引脚。R1、C1和A1内部的两个与非门构成一个1KHz左右的音频振荡器，其6脚为集成电路的输出引脚。A1的13脚为控制引脚，当它为低电平时集成电路A1内部的振荡器不工作，6脚无输出信号。当13脚为高电平时，集成电路内电路中的振荡器工作，6脚输出信号以驱动蜂鸣器发出声音。

R1、RP1、R2构成对直流工作电压的分压电路，其分压输出的直流电压加到集成电路A1的控制引脚13，接通电源后，S1接通，电路进入工作状态。

当水温较低时，热敏电阻R2的阻值较小，分压电压输出的直流电压较小，即集成电路A1的13脚上直流电压较低，不足以使集成电路A1的内部振荡器工作，此时蜂鸣器不响。

当水开了之后，热敏电阻R2的阻值已增大许多，R1、R2和R2分压电压输出的直流电压较大，即集成电路A1的13脚上直流电压高于阈值电压，使集成电路A1内部的振荡器工作，此时集成电路A1内部的振荡器工作，此时A1的6脚输出信号，驱动蜂鸣器发出声响报警。

调整RP1组织能改变这一电路的报警温度，RP1阻值大，报警温度高，反之则低。

热敏电阻消磁电路

上图为电视机中的消磁电路。

电路中R3是PTC热敏消磁电阻器，L1是消磁线圈，K1是控制消磁电路的继电器，VT1是继电器的驱动三极管，A1是微处理器。

消磁电路结构

消磁线圈L1，消磁电阻R3和继电器K1常闭触点开关串联后接在220V交流电路中，消磁电路由继电器K1控制着是否投入消磁工作转态，继电器工作状态受VT1控制，VT1基级通过R1与微控制器A1的24脚消磁控制端相连，所以驱动管VT1受微处理器A1的24脚输出的电平控制。

开机瞬间的消磁过程

开机瞬间，微处理器A1的24脚输出一个约4.8V的高电平，通过电阻R1加到VT1基级，VT1基级与地之间接有电容C1.由于电容C1两端电压不能突变，C1内部无电荷，这样VT1基级在开机瞬间仍为0V，VT1仍保持截止状态，继电器K1常闭触点开关仍然能保持接通，这样消磁线圈L1和消磁电阻R3回路有交流50Hz消磁电流，开始消磁。

随着消磁电流流过R3，其温度升高，阻值增大，且R3温度愈高阻值愈大，这样流过消磁线圈L1的电流从大到小衰减，完成消磁工作。

开机后继电器K1动作过程

随着微处理器A1的24脚输出高电平信号通过电阻R1对C1进行充电，由于R1和C1充电时间常数很大，这样VT1基级电压从0V上升的时间较长，当电容C1充电完毕，VT1基级为高电平，使VT1从截止转入导通状态。

VT1导通后，继电器K1动作，从常闭状态转换成常开状态，这时常闭触点开关断开，将消磁电阻R3和消磁线圈L1回路断电。消磁线圈中无电流流过，这也是消磁完成时刻，完成了消磁电路的切断控制。

之后，电视机正常工作，消磁线圈L1中无电流，只是继电器K1中存在较小的维持电流，从而避免了电视机在工作过程中消磁电阻一直处于微工作状态，这样可以延长消磁电阻的使用寿命，减少了无谓的R3功耗，也降低了机内的温升。

关机后电路

关机后，微处理器A1的24脚变为低电平，电容C1通过VT1发射结及A1内部电路进行放电，直至C1内部无电荷，继电器K1回复常闭触点开关的接通状态，以备下次开机时的消磁。

热敏电阻实物欣赏

光库科技申请光波导芯片专利，无需额外贴装热敏电阻即可实时准确监控温度

金融界2023年12月28日消息，据国家知识产权局公告，珠海光库科技股份有限公司申请一项名为“一种光波导芯片的温度监控方法“，公开号CN117289387A，申请日期为2023年11月。

专利摘要显示，本发明提供一种光波导芯片的温度监控方法，光波导芯片包括衬底、二氧化硅层、光波导结构、缓冲层和加热电极，二氧化硅层设置在衬底上方，光波导结构设置在二氧化硅层上，缓冲层覆盖在光波导结构外并位于二氧化硅层上，加热电极设置在缓冲层上，温度监控方法包括：获取加热电极的当前电压和当前电流；根据当前电压和当前电流计算得出加热电极的当前电阻值；根据加热电极的电阻温度关系公式，计算得出当前温度值。因此本案无需额外贴装热敏电阻，既能在改变外部电压和电流的情况下发热从而改变光波导结构的温度，又能实时准确的监控光波导结构的温度。

本文源自金融界

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