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半导体热敏电阻

时间:2024-10-19 百科知识 版权反馈
【摘要】:热敏电阻是将温度信号转变为电阻值变化的一种传感器。这种热敏元件可以是半导体,称为半导体热敏电阻;也可以是金属导体,称为热电阻。后者原理很简单,不多介绍,下面重点介绍前一类半导体热敏电阻。正温度系数热敏电阻的温度系数α为正,且为常数;负温度系数热敏电阻的温度系数为负,且与电阻温度的平方成反比,随着温度降低而迅速增大,因而具有很高的灵敏度。所以,负温度系数热敏电阻的应用较广。

4.5.2 半导体热敏电阻

热敏电阻是将温度信号转变为电阻值变化的一种传感器。它也可归类为电阻式传感器。这种热敏元件可以是半导体,称为半导体热敏电阻;也可以是金属导体(如铂、铜等),称为热电阻。后者原理很简单,不多介绍,下面重点介绍前一类半导体热敏电阻。

1)工作原理

半导体热敏电阻有正温度系数和负温度系数两种,它们的阻值特性分别为:

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式中:RT为温度T时的电阻值;A、B、K为常数;T为绝对温度。

它们的温度系数α可分别求出,即

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正温度系数热敏电阻的温度系数α为正,且为常数(在工作范围内);负温度系数热敏电阻的温度系数为负,且与电阻温度的平方成反比,随着温度降低而迅速增大,因而具有很高的灵敏度。所以,负温度系数热敏电阻的应用较广。

2)特点和选用

热敏电阻有如下明显的特点:

(1)对温度变化的灵敏度高。因为热敏电阻的电阻温度系数(绝对值)比金属大10~100倍,所以,测温灵敏度和分辨率相当高。它能分辨0.02℃的温度变化。

(2)电阻值可在几欧至十几兆欧之间任意选择,可以适合不同电路要求。

(3)体积小,重量轻,结构简单,结实。非常适合于测量温差、温度场的分布以及微弱的温度变化。

(4)热惯性小,能测量变化较快的温度。

(5)能实现远距离传输,基本上不受测量导线电阻的影响。

由于这些特点,热敏电阻在温度测量、温度控制、温度补偿、火灾报警、自动控制、过载保护、红外探测等许多领域中得到应用。

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