热敏电阻的发展历程源远流长。早期,科学家们在研究材料电学特性时,发现部分半导体材料的电阻对温度变化极为敏感,这一发现为热敏电阻的诞生奠定了基础。20 世纪初期,随着半导体技术的初步发展,简单的热敏电阻开始出现,但当时其精度和稳定性较差,应用范围有限。到了中期,随着材料科学的进步,新型半导体材料不断涌现,热敏电阻的性能得到明显提升。例如,负温度系数热敏电阻在电子设备中的应用逐渐增多,用于温度补偿和简单的温度测量。20 世纪后期,随着电子技术的飞速发展,对热敏电阻的精度、响应速度等要求愈发严苛,促使制造商不断改进生产工艺,开发出高精度、快速响应的热敏电阻产品,普遍应用于汽车、医疗、航空航天等领域,成为现代电子系统中不可或缺的温度检测元件。热敏电阻的老化机制包括材料的化学变化和微观结构的改变。无锡NTC热敏电阻定制厂家
环境温度对高分子ptc热敏电阻的影响:高分子ptc热敏电阻是一种直热式、阶跃型热敏电阻,其电阻变化过程与自身的发热和散热情况有关,因而其维持电流、动作电流(itrip)及动作时间受环境温度影响。当环境温度和电流处于a区时,热敏电阻发热功率大于散热功率而会动作;当环境温度和电流处于b区时发热功率小于散热功率,高分子ptc热敏电阻由于电阻可恢复,因而可以重复多次使用。电阻一般在十几秒到几十秒中即可恢复到初始值1.6倍左右的水平,此时热敏电阻的维持电流已经恢复到额定值,可以再次使用了。面积和厚度较小的热敏电阻恢复相对较快;而面积和厚度较大的热敏电阻恢复相对较慢。无锡NTC热敏电阻定制厂家厚膜热敏电阻通过丝网印刷工艺制作,具有成本低、生产效率高的优点。
热敏电阻的检测方法:检测时,用万用表欧姆档(视标称电阻值确定档位,一般为R×1挡),具体可分两步操作:首先常温检测(室内温度接近25℃),用鳄鱼夹代替表笔分别夹住PTC热敏电阻的两引脚测出其实际阻值,并与标称阻值相对比,二者相差在±2Ω内即为正常。实际阻值若与标称阻值相差过大,则说明其性能不良或已损坏。其次加温检测,在常温测试正常的基础上,即可进行第二步测试—加温检测,将一热源(例如电烙铁)靠近热敏电阻对其加热,观察万用表示数,此时如看到万用示数随温度的升高而改变,这表明电阻值在逐渐改变(负温度系数热敏电阻器NTC阻值会变小,正温度系数热敏电阻器PTC阻值会变大),当阻值改变到一定数值时显示数据会逐渐稳定,说明热敏电阻正常,若阻值无变化,说明其性能变劣,不能继续使用。
热敏电阻的性能优劣,很大程度上取决于其制造材料的特性。用于制作热敏电阻的半导体材料,具有独特的电学和热学性质。常见的半导体材料如锰、钴、镍等过渡金属氧化物,这些材料的晶体结构中存在大量的缺陷和杂质能级。当温度变化时,载流子能够在这些能级间跃迁,从而明显改变材料的电导率,体现为电阻值的变化。例如,在负温度系数(NTC)热敏电阻常用的锰氧化物中,温度升高促使更多电子从价带跃迁到导带,增加了载流子数量,降低了电阻。正温度系数(PTC)热敏电阻的典型材料钡钛矿陶瓷,在居里点附近,晶体结构的变化导致载流子迁移率急剧下降,电阻值随之飙升。这些材料对温度变化的灵敏响应,赋予了热敏电阻在温度检测领域的独特优势。热敏电阻在智能电网中用于监测电力设备的运行温度,保障电网安全。
热敏电阻在实际应用中存在测量误差,主要源于多个方面。自热效应是常见因素,当电流通过热敏电阻,自身发热会导致温度高于被测环境温度,使测量值产生偏差。可通过降低工作电流或采用四线制测量法来减小自热影响。此外,环境因素影响明显,高湿度环境可能使热敏电阻表面吸附水分,改变其电学性能;电磁干扰会在热敏电阻电路中感应出额外电动势,干扰测量信号。而且,热敏电阻材料本身的老化也会带来误差,长时间使用后,材料结构变化导致电阻 - 温度特性漂移。为提高测量精度,需针对这些误差源,采取相应补偿与校准措施。热敏电阻的阻值与温度关系遵循特定的数学模型,如 Steinhart-Hart 方程。无锡NTC热敏电阻定制厂家
热敏电阻在打印机中用于监测打印头温度,保障打印质量。无锡NTC热敏电阻定制厂家
热敏电阻的技术参数有哪些?测量功率Pc:在规定的环境温度下,热敏电阻体受测试电流加热而引起的阻值变化不超过0.1%时所消耗的电功率。开关温度tb:PTC热敏电阻器的电阻值开始发生跃增时的温度。耗散系数H:温度增加1℃时,热敏电阻器所耗散的功率,单位为mW/℃。热敏电阻器温度计的精度可以达到0.1℃,感温时间可少至10s以下.它不只适用于粮仓测温仪,同时也可应用于食品储存、医药卫生、科学种田、海洋、深井、高空、冰川等方面的温度测量。无锡NTC热敏电阻定制厂家