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 溫度傳感器及熱敏元件的分類

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 溫度傳感器及熱敏元件的分類

發布日期:2018-07-03 09:38 來源:http://qqhryyjxh.com 點擊:

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。同時半導體熱敏電阻按溫度特性可分為兩類,正溫度系數熱敏電阻和負溫度系數熱敏電阻。

 

  一、正溫度系數熱敏電阻的工作原理:此種熱敏電阻以鈦酸鋇為基本材料,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和鈮等以后,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,所以電阻值較小;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,非常適用于電動機等電器裝置的過熱探測。

 

  二、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(300600)、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,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。

 

  熱敏電阻與簡單的放大電路結合,就可檢測千分之一度的溫度變化,所以和電子儀表組成測溫計,能完成高精度的溫度測量。普通用途熱敏電阻工作溫度為-55℃~ 315℃,特殊低溫熱敏電阻的工作溫度低于-55℃,可達-273℃。


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