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        1. 溫度傳感器及熱敏元件基礎知識分享_ 美特瑞

          2018-03-02 來源:溫濕度傳感器

          按溫度特性熱敏電阻可分為兩類,隨溫度上升電阻增加的為正溫度系數熱敏電阻,反之為負溫度系數熱敏電阻。

          負溫度系數熱敏電阻的工作原理
          負溫度系數熱敏電阻是以氧化錳、氧化鈷、氧化鎳、氧化銅和氧化鋁等金屬氧化物為主要原料,采用陶瓷工藝制造而成。這些金屬氧化物材料都具有半導體性質,完全類似于鍺、硅晶體材料,體內的載流子(電子和空穴)數目少,電阻較高;溫度升高,體內載流子數目增加,自然電阻值降低。負溫度系數熱敏電阻類型很多,使用區分低溫(-60~300℃)、中溫(300~600℃)、高溫(>600℃)三種,有靈敏度高、穩定性好、響應快、壽命長、價格低等優點,此類元件溫度傳感器廣泛應用于需要定點測溫的溫度自動控制電路,如冰箱、空調、溫室等的溫控系統。

          正溫度系數熱敏電阻的工作原理

          此種熱敏電阻以鈦酸鋇(BaTio3)為基本材料,再摻入適量的稀土元素,利用陶瓷工藝高溫燒結爾成。純鈦酸鋇是一種絕緣材料,但摻入適量的稀土元素如鑭(La)和鈮(Nb)等以后,變成了半導體材料,被稱半導體化鈦酸鋇。它是一種多晶體材料,晶粒之間存在著晶粒界面,對于導電電子而言,晶粒間界面相當于一個位壘。當溫度低時,由于半導體化鈦酸鋇內電場的作用,導電電子可以很容易越過位壘,所以電阻值較??;當溫度升高到居里點溫度(即臨界溫度,此元件的‘溫度控制點' 一般鈦酸鋇的居里點為120℃)時,內電場受到破壞,不能幫助導電電子越過位壘,所以表現為電阻值的急劇增加。因為這種元件具有未達居里點前電阻隨溫度變化非常緩慢,具有恒溫、調溫和自動控溫的功能,只發熱,不發紅,無明火,不易燃燒,電壓交、直流3~440V均可,使用壽命長,此類元件溫度傳感器非常適用于電動機等電器裝置的過熱探測。


          溫度傳感器主要由熱敏元件組成。熱敏元件品種教多,市場上銷售的有雙金屬片、銅熱電阻、鉑熱電阻、熱電偶及半導體熱敏電阻等。以半導體熱敏電阻為探測元件的溫度傳感器應用廣泛,這是因為在元件允許工作條件范圍內,半導體熱敏電阻器具有體積小、靈敏度高、精度高的特點,而且制造工藝簡單、價格低廉。
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