热敏电阻的设计原理是怎样的?

热敏电阻的设计原理是怎样的?,第1张

热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的灵敏元器件。热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,利用的原理是温度引起电阻变化。温度低于Tc时,晶界处的负电荷被极化电荷部分抵消,使得势垒高度大幅降低,晶界呈低阻状态;高于Tc时,自发极化消失,晶界处的负电荷无法极化电荷势垒处于高位,晶界呈高阻状态。材料整体电阻急剧升高。

若电子的浓度分别为n、p,迁移率分别为μn、μp,则半导体的电导为:σ=q(nμn+pμp)。因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数,所以电导是温度的函数,因此可由测量电导而推算出温度的高低,并能做出电阻-温度特性曲线,这就是半导体热敏电阻的工作原理。热敏电阻包括正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)热敏电阻,以及临界温度热敏电阻(CTR)。

不同反应的PTC热敏电阻还可以串联在一起,实行不同点的温度保护,这样可以使得在如:手机电池,电子、电器等零件在不同温度阶段起到经济优良的保护。如您有技术上的疑问可联系我们,我们竭力为您解决问题,智旭JEC专业制造安规电容,陶瓷电容,独石电容,压敏电阻,薄膜电容,更多品质电容尽在JEC。

半导体材料的电阻率受温度影响时变化很大,南京时恒热敏电阻即利用这种性质制成的温度敏感器件。在半导体中,栽流子(电子)的数目仅为原子数目的几千到几万分之一,相邻自由电子间的距离是原子距离的几十到几百倍,和气体分子相似,半导体中自由电子的运动是因热运动而产生的,因此其电阻率受温度影响明显。

热敏电阻的负温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子数目少。所以其电阻值较高,随着温度的升高,载流子数目增加,所以热敏电阻阻值降低。热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流、测温、控温、温度补偿等方面。温度系数热敏电阻构成是指随温度上升电阻呈指数关系减小。具有负温度系数的热敏电阻现象和材料热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷。负温度系数热敏电阻温度它的测量范围一般为-10~+300℃,热敏电阻也可做到-200~+10℃,甚至可用于+300~+1200℃环境中作测温用。


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