學(xué)年論文談?wù)劙雽?dǎo)體熱敏電阻剖析

1、熱敏電阻是開(kāi)發(fā)早、種類(lèi)多、發(fā)展較成熟的敏感元器件.半導(dǎo)體材料做成的 熱敏電阻是對(duì)溫度變化表現(xiàn)出非常敏感的電阻元件，它能測(cè)量出溫度的微小變 化，并且體積小，工作穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此，它在測(cè)溫技術(shù)、無(wú)線電技術(shù)、自 動(dòng)化和遙控等方面都有廣泛的應(yīng)用。 由于熱敏電阻具有非線性，就限制了它的應(yīng) 用，熱敏電阻的線性化在溫度測(cè)控中是生產(chǎn)具有線性刻度的指示儀表和微機(jī)接口 必不可少的基礎(chǔ)。它的規(guī)格化可以使半導(dǎo)體熱敏電阻傳感器能夠相互替換，進(jìn)行大批量生產(chǎn)。由于熱敏電阻的應(yīng)用越來(lái)越廣，各國(guó)對(duì)熱敏電阻的研制也越加重視。 熱敏電阻的發(fā)展與新原理、新工藝、新材料、新應(yīng)用的發(fā)展密切相關(guān)。關(guān)鍵詞：熱敏電阻；微小變化；廣泛應(yīng)用；

2、線性化；規(guī)格化；發(fā)展1、簡(jiǎn)介半導(dǎo)體熱敏電阻是利用半導(dǎo)體的電阻 溫度特性制成的一種熱敏元件，它對(duì)溫度非常敏感，溫度的微小變化能引起其電阻值的顯著變化。熱敏電阻器是敏感元件的一類(lèi)，按照 溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC ）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（ NTC ）。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC ）在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC ）在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。熱敏電阻是開(kāi)發(fā)早、種類(lèi)多、發(fā)展較成熟的敏感元器件熱敏電阻由半導(dǎo)體陶瓷材料組成，熱敏電阻是用半導(dǎo)體材料，大多為負(fù)溫度系數(shù)，即阻值隨溫度

3、增加而降低。溫度變化會(huì)造成大的阻值改變，因此它是最靈敏的溫度傳感器。但熱敏電阻的線性度極差，并且與生產(chǎn)工藝有很大關(guān)系。制造商給不出標(biāo)準(zhǔn)化的熱敏電阻曲線。熱敏電阻體積非常小， 對(duì)溫度變化的響應(yīng)也快。但熱敏電阻需要使用電流源，小尺寸也使它對(duì)自熱誤差極為敏感。n、P，遷移率分別為.二、利用的原理是溫度引起電阻變化.若電子和空穴的濃度分別為Ip，則半導(dǎo)體的電導(dǎo)為:=q （n 巴+P 豈p）因?yàn)閚、p、叫、Jp都是依賴(lài)溫度T的函數(shù)，所以電導(dǎo)是溫度的函數(shù)，因此可由測(cè)量 電導(dǎo)而推算出溫度的高低，并能做出電阻 -溫度特性曲線。這就是半導(dǎo)體熱敏電阻的工作原 理。2、半導(dǎo)體熱敏電阻的特點(diǎn)2.1熱敏電阻的型號(hào)我國(guó)產(chǎn)

4、熱敏電阻是按部頒標(biāo)準(zhǔn)SJ1155-82來(lái)制定型號(hào)，由四部分組成。第一部分：主稱(chēng)，用字母 Ml示 敏感元件。第二部分：類(lèi)別，用字母 Z表示正溫度系數(shù)熱敏電阻器，或者用字母表示負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器。第三部分：用途或特征，用一位數(shù)字（0-9）表示。一般數(shù)字 表示普通用途，表示穩(wěn)壓用途（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器）， 3表示微波測(cè)量用途（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器）， 4表示旁熱式（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器），表示測(cè)溫用途， 6表示控溫用途，表示消磁用 途（正溫度系數(shù)熱敏電阻器），8表示線性型（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器），表示恒溫型（正 溫度系數(shù)熱敏電阻器），（表示特殊型（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器）。第四部分：序號(hào)，也由數(shù)字

5、表示，代表規(guī)格、性能。往往廠家出于區(qū)別本系列產(chǎn)品的特殊需要，在序號(hào)后加派生序號(hào)由字母、數(shù)字和-號(hào)組合而成。例：MZ 1 12.2熱敏電阻的主要特點(diǎn)熱敏電阻包括正溫度系數(shù)（PTC ）和負(fù)溫度系數(shù)（NTC ）熱敏電阻，以及臨界溫度熱敏電阻（CTR ）。其主要特點(diǎn)是： 靈敏度較高，其電阻溫度系數(shù)要比金屬大 10100倍以上，能檢測(cè)出10-6 C的溫度變 化； 工作溫度范圍寬， 常溫器件適用于-55 C315 C,高溫器件適用溫度高于315 C （目 前最高可達(dá)到2000 C），低溫器件適用于-273 C55 C;體積小，能夠測(cè)量其他溫度計(jì)無(wú)法測(cè)量的空隙、腔體及生物體內(nèi)血管的溫度; 使用方便，電阻值可

6、在 0.1100k Q間任意選擇； 易加工成復(fù)雜的形狀，可大批量生產(chǎn)； 穩(wěn)定性好、過(guò)載能力強(qiáng)。3、半導(dǎo)體熱敏電阻的工作原理按溫度特性熱敏電阻可分為兩類(lèi)，隨溫度上升電阻增加的為正溫度系數(shù)熱敏電阻，反之為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。3.1正溫度系數(shù)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?zé)Y(jié)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(dǎo)體材料，被稱(chēng)半導(dǎo)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(duì)于導(dǎo)電電子而言， 晶粒間界面相當(dāng)于一個(gè)位壘。當(dāng)溫度低時(shí),由于半導(dǎo)體化鈦酸鋇內(nèi)電場(chǎng)的作用，

7、 導(dǎo)電電子可以很容易越過(guò)位壘，所以電阻值較小;當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)溫度（即臨界溫度，此元件的溫度控制點(diǎn)般鈦酸鋇的居里點(diǎn)為120C ）時(shí)，內(nèi)電場(chǎng)受到破壞，不能幫助導(dǎo)電電子越過(guò)位壘,所以表現(xiàn)為電阻值的急劇增加。因?yàn)檫@種元件具有未達(dá)居里點(diǎn)前電阻隨溫度變化非常緩慢,具有恒溫、調(diào)溫和自動(dòng)控溫的功能，只發(fā)熱，不發(fā)紅，無(wú)明火，不易燃燒，電壓交、直流3440V均可，使用壽命長(zhǎng)，非常適用于電動(dòng)機(jī)等電器裝置的過(guò)熱探測(cè)。3.2負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的工作原理負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是以氧化錳、氧化鉆、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(dǎo)體性質(zhì)，完全類(lèi)似于鍺、 硅晶體材

8、料，體內(nèi)的載流子（電子和空穴）數(shù)目少，電阻較高；溫度升高，體內(nèi)載流子數(shù)目 增加，自然電阻值降低。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻類(lèi)型很多，使用區(qū)分低溫（-60300C）、中溫（300600C）、高溫（600C）三種，有靈敏度高、穩(wěn)定性好、響應(yīng)快、壽命長(zhǎng)、價(jià)格 低等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于需要定點(diǎn)測(cè)溫的溫度自動(dòng)控制電路，如冰箱、空調(diào)、溫室等的溫控系 統(tǒng)。熱敏電阻與簡(jiǎn)單的放大電路結(jié)合， 就可檢測(cè)千分之一度的溫度變化， 所以和電子儀表組 成測(cè)溫計(jì)，能完成高精度的溫度測(cè)量。普通用途熱敏電阻工作溫度為-55C+315 C,特殊低溫?zé)崦綦娮璧墓ぷ鳒囟鹊陀?-55C，可達(dá)-273Co4、熱敏電阻器的主要參數(shù)熱敏電阻的主要參數(shù)有各

9、種熱敏電阻器的工作條件一定要在其出廠參數(shù)允許范圍之內(nèi)。十余項(xiàng)：標(biāo)稱(chēng)電阻值、使用環(huán)境溫度(最高工作溫度)、測(cè)量功率、額定功率、標(biāo)稱(chēng)電壓(最 大工作電壓)、工作電流、溫度系數(shù)、材料常數(shù)、時(shí)間常數(shù)等。其中標(biāo)稱(chēng)電阻值是在25C零功率時(shí)的電阻值，實(shí)際上總有一定誤差，應(yīng)在10%之內(nèi)。普通熱敏電阻的工作溫度范圍較大，可根據(jù)需要從-55C到+315 C選擇，值得注意的是，不同型號(hào)熱敏電阻的最高工作溫度差異很大，如 MF11片狀負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器為+125C,而MF53-1僅為+70 C,學(xué)生實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意(一般不要超過(guò) 50C)。具體指：(1) 標(biāo)稱(chēng)阻值Rc :一般指環(huán)境溫度為25 C時(shí)熱敏電阻器的實(shí)際電阻值

10、。(2) 實(shí)際阻值Rt :在一定的溫度條件下所測(cè)得的電阻值。(3) 材料常數(shù)：它是一個(gè)描述熱敏電阻材料物理特性的參數(shù)，也是熱靈敏度指標(biāo)，B值越大，表示熱敏電阻器的靈敏度越高。應(yīng)注意的是，在實(shí)際工作時(shí)，B值并非一個(gè)常數(shù)，而是隨溫度的升高略有增加。(4) 電阻溫度系數(shù)T :它表示溫度變化1 C時(shí)的阻值變化率，單位為 /C。(5) 時(shí)間常數(shù)t熱敏電阻器是有熱慣性的，時(shí)間常數(shù)，就是一個(gè)描述熱敏電阻器熱慣性的參數(shù)。它的定義為，在無(wú)功耗的狀態(tài)下，當(dāng)環(huán)境溫度由一個(gè)特定溫度向另一個(gè)特定溫度突 然改變時(shí)，熱敏電阻體的溫度變化了兩個(gè)特定溫度之差的63.2%所需的時(shí)間。t越小，表明熱敏電阻器的熱慣性越小。(6) 額

11、定功率Pm :在規(guī)定的技術(shù)條件下，熱敏電阻器長(zhǎng)期連續(xù)負(fù)載所允許的耗散功率。在實(shí)際使用時(shí)不得超過(guò)額定功率。若熱敏電阻器工作的環(huán)境溫度超過(guò)25 C,則必須相應(yīng)降低其負(fù)載。(7) 額定工作電流Im :熱敏電阻器在工作狀態(tài)下規(guī)定的名義電流值。(8) 測(cè)量功率FC :在規(guī)定的環(huán)境溫度下，熱敏電阻體受測(cè)試電流加熱而引起的阻值變化 不超過(guò)0.1%時(shí)所消耗的電功率。(9) 最大電壓：對(duì)于NTC熱敏電阻器，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，不使熱敏電阻器引起熱失控所允許連續(xù)施加的最大直流電壓；對(duì)于PTC熱敏電阻器，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度和靜止空氣中，允許連續(xù)施加到熱敏電阻器上并保證熱敏電阻器正常工作在PTC特性部分的最大直

12、流電壓。(10) 最高工作溫度Tmax :在規(guī)定的技術(shù)條件下，熱敏電阻器長(zhǎng)期連續(xù)工作所允許的最 高溫度。(11) 開(kāi)關(guān)溫度tb :PTC熱敏電阻器的電阻值開(kāi)始發(fā)生躍增時(shí)的溫度。(12) 耗散系數(shù)H :溫度增加1C時(shí)，熱敏電阻器所耗散的功率，單位為mw/C。5、半導(dǎo)體熱敏電阻的應(yīng)用半導(dǎo)體熱敏電阻的應(yīng)用很廣，下面僅就其幾個(gè)主要方面的應(yīng)用情況作一介紹。5.1在測(cè)溫方面的應(yīng)用國(guó)外半導(dǎo)體熱敏電阻廣泛地用于測(cè)溫，其特點(diǎn)是靈敏度高，尤其是在測(cè)量微小的溫度變化方面更具有優(yōu)越性。由于它的體積小，還可以用在醫(yī)學(xué)上。以日本為例，約有六十家溫度計(jì)廠，在測(cè)300 C以下的溫度時(shí)，有50%勺測(cè)溫儀表采用半導(dǎo)體熱敏電阻，這

13、就足以說(shuō)明其應(yīng)用之廣泛。國(guó)外多點(diǎn)測(cè)溫可達(dá)數(shù)百點(diǎn)。日本的薄膜熱敏電已制成紅外探測(cè)器， 是用兩個(gè)熱敏電阻，一個(gè)做為檢測(cè)用，一個(gè)做為室溫變化補(bǔ)償用， 紅外探測(cè)器分為熱型和量子型。國(guó)外用薄膜熱敏電阻作紅外輻射檢測(cè)元件，可以用于下列的溫度檢測(cè)：土壤、水面、轉(zhuǎn)動(dòng)物體，以及高壓電器接頭開(kāi)關(guān)發(fā)熱檢查、氣象觀測(cè)等。已廣泛地用于自動(dòng)控制、軍事、宇 航等。半導(dǎo)體熱敏電阻測(cè)溫在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用更引人注目，原來(lái)的水銀溫度計(jì)，既消耗大量水銀，又有公害問(wèn)題，今后電子式體溫計(jì)會(huì)得到普及。1975年日本就出售了電子式體溫計(jì)，都是用熱敏電阻測(cè)溫，用表頭指示和數(shù)字顯示，測(cè)量體溫的位置，可以放在腋下、口腔、直腸、 內(nèi)臟、血管、外表皮等。

14、另外，國(guó)外還有用于低溫測(cè)量的熱敏電阻，如蘇聯(lián)有測(cè)液態(tài)氣體溫度的產(chǎn)品。5.2在溫度控制方面的應(yīng)用熱敏電阻可以用于自動(dòng)化裝置、自動(dòng)控制系統(tǒng)的控溫。用欽酸鋇、欽酸銘、欽酸銀系材料制成的正溫度系數(shù)的熱敏電阻，以及用釩、硼、磷、硅或釩、鎂、銘、鎢系材料制作的臨 溫度熱敏電阻，由于在臨界溫度附近電阻溫度系數(shù)急劇增大，所以它不需要放大，就可直接控溫。熱敏電阻用作控溫的例子很多，如機(jī)器、控制儀表、飛行體、導(dǎo)彈等的控溫。5.3在溫度補(bǔ)償方面的應(yīng)用熱敏電阻也作為電路的補(bǔ)償元件而被廣泛應(yīng)用。它不僅可補(bǔ)償相反電阻溫度系數(shù)的器 件，也能補(bǔ)償電路某種成份的特性，如晶體振蕩器的溫度一頻率特性、放大器傳輸系統(tǒng)的衰減一頻率特性

15、等。熱敏電阻廣泛地用于晶體管線路的溫度補(bǔ)償、電視陰極射線管架的溫度補(bǔ)償、 電氣儀表溫度補(bǔ)償和伺服機(jī)構(gòu)中動(dòng)圈的溫度補(bǔ)償?shù)?。如西德生產(chǎn)一種溫度補(bǔ)償元件， 為二極管、歐姆電阻、熱敏電阻的組合體，它能較為理想地滿足晶體管低頻末級(jí)穩(wěn)定溫度的要求，尺寸很小，只占有很微小的空間位置，溫度穩(wěn)定性很好。5.4用于測(cè)流量用SiC熱敏電阻可作旋進(jìn)型漩渦流量計(jì)的敏熱元件。近年來(lái)，國(guó)外這種儀表發(fā)展十分迅速，被認(rèn)為是七十年代的新型儀表。其優(yōu)點(diǎn)是：精度高、量程比寬、靈敏、無(wú)可動(dòng)部件、休積小、重量輕，并且具有與流量成正比的脈沖信號(hào)輸出，易于與數(shù)字儀表和計(jì)算機(jī)配套，便于安裝，便于維修。5.5用于測(cè)壓力國(guó)外發(fā)現(xiàn)SiC熱敏電阻的特

16、性很適宜于制作壓力敏感元件，已制得用于測(cè)微壓的一種單橋路系統(tǒng)。這種元件與相同外形尺寸的其他元件比較具有更高的信號(hào)輸出。如美國(guó)金剛砂公司發(fā)明了一種單晶 SiC熱敏電阻元件，可以做為壓力敏感元件， 該元件靈敏度高、再現(xiàn)性好、 化學(xué)穩(wěn)定性好。此外，熱敏電阻還可以測(cè)風(fēng)速、流速、真空，作溫度一頻率和溫度一時(shí)間變換，還可以 穩(wěn)壓、穩(wěn)幅。薄膜熱敏電阻可用于檢測(cè)流量，用于計(jì)算機(jī)和超高頻電路，紅外輻射檢測(cè)（如非接觸式 紅外輻射溫度計(jì)紅外圖象儀、紅外顯微鏡、紅外分析儀等）、厚度計(jì)、火箭探測(cè)、探傷等。6、半導(dǎo)體熱敏電阻特性的研究（實(shí)驗(yàn)）6.1實(shí)驗(yàn)原理半導(dǎo)體材料做成的熱敏電阻是對(duì)溫度變化表現(xiàn)出非常敏感的電阻元件，它能

17、測(cè)量出溫 度的微小變化，并且體積小，工作穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。因此，它在測(cè)溫技術(shù)、無(wú)線電技術(shù)、自 動(dòng)化和遙控等方面都有廣泛的應(yīng)用。半導(dǎo)體熱敏電阻的基本特性是它的溫度特性，而這種特性又是與半導(dǎo)體材料的導(dǎo)電機(jī)制密切相關(guān)的。由于半導(dǎo)體中的載流子數(shù)目隨溫度升高而按指數(shù)規(guī)律迅速增加。溫度越高,載流子的數(shù)目越多， 導(dǎo)電能力越強(qiáng)，電阻率也就越小。因此熱敏電阻隨著溫度的升高，它的 電阻將按指數(shù)規(guī)律迅速減小。實(shí)驗(yàn)表明，在一定溫度范圍內(nèi)，半導(dǎo)體材料的電阻Rt和絕對(duì)溫度T的關(guān)系可表示為R,二aebT（4-6 1）其中常數(shù)a不僅與半導(dǎo)體材料的性質(zhì)而且與它的尺寸均有關(guān)系，而常數(shù)b僅與材料的性質(zhì)有關(guān)。常數(shù)a、b可通過(guò)實(shí)驗(yàn)方法測(cè)

18、得。例如，在溫度Ti時(shí)測(cè)得其電阻為 RtiRT1b T=ae(4 6 2)在溫度T2時(shí)測(cè)得其阻值為甩RT2b T2=aeb 2(4 6 3)將以上兩式相除，消去 a得1 1RT1嚀花）=eRT2再取對(duì)數(shù)，有(4 6 4)或?qū)懽鱨n Ry把由此得出的b代入（4 6 2）或（4 6 3）式中，又可算出常數(shù) a,由這種方法確定的 常數(shù)a和b誤差較大，為減少誤差，常利用多個(gè)T和Ry的組合測(cè)量值，通過(guò)作圖的方法（或 用回歸法最好）來(lái)確定常數(shù) a、b，為此取（4 6 1）式兩邊的對(duì)數(shù)。變換成直線方程：(4 6 5)(4 6 6)式中Y =1 nRy,A=| na, B=b,X -1 T，然后取X、Y分別為

19、橫、縱坐標(biāo)，對(duì)不同的溫度 T測(cè) 得對(duì)應(yīng)的Ry值，經(jīng)過(guò)變換后作 XY曲線，它應(yīng)當(dāng)是一條截距為 A、斜率為B的直線。根A據(jù)斜率求出b，又由截距可求出 a = e。確定了半導(dǎo)體材料的常數(shù) a和b后，便可計(jì)算出這種材料的激活能 E = bK（ K為玻耳茲曼常數(shù)，其值見(jiàn)附錄）以及它的電阻溫度系數(shù)1 dRTa =Rt dTT2100%(4 6-7)顯然，半導(dǎo)體熱敏電阻的溫度系數(shù)是負(fù)的，并與溫度有關(guān)。熱敏電阻在不同溫度時(shí)的電阻值，可用惠斯通電橋測(cè)得。6.2實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用電橋法測(cè)量半導(dǎo)體熱敏電阻的溫度特性。1. 按圖4 6 1實(shí)驗(yàn)裝置接好電 路，安置好儀器。2. 在容器內(nèi)盛入水，開(kāi)啟直流電源開(kāi)關(guān)，在電熱絲中通以2

20、.5A 3.0A的電流，對(duì)水加熱，使水溫逐漸上升， 溫度由水銀溫度計(jì)讀出。熱敏電阻的兩 條引出線連接到惠斯通電橋的待測(cè)電阻Rx二接線柱上。直流電源水銀溫度計(jì)電熱絲3測(cè)試的溫度從20 C開(kāi)始，每增加5 C,作一次測(cè)量，直到85C 止。6.3數(shù)據(jù)處理1.把實(shí)驗(yàn)測(cè)量數(shù)據(jù)填入下表中溫度（度）升溫讀數(shù)倍率降溫讀數(shù)倍率R。均值1/TlnRTT=20T=25T=30T=35T=40T=45T=50T=55T=60T=65T=70T=75T=80T=852. 作Rtt曲線。3. 作InRT1/T (T = 273 + t)直線，求此直線的斜率 B和截距A,由此算出常數(shù)a和b 值，有條件者，最好用回歸法代替作圖

21、法求常數(shù)a和b值。4. 根據(jù)求得的a、b值，計(jì)算出半導(dǎo)體熱敏電阻溫度系數(shù)a。7、半導(dǎo)體熱敏電阻在溫度控制中的應(yīng)用目前市場(chǎng)上的溫度控制器種類(lèi)繁多，應(yīng)用場(chǎng)所也比較廣泛，然而多數(shù)都是價(jià)格比較昂貴目應(yīng)用領(lǐng)域針對(duì)性強(qiáng)， 如何通過(guò)低成本的電路設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)電路的精確溫控， 應(yīng)用領(lǐng)域有一定的普遍性，是該類(lèi)產(chǎn)品存在的較為突出問(wèn)題。本文在一種低成本、 高性能電路設(shè)計(jì)中， 利用半導(dǎo)體熱敏電阻器、LM 324集成運(yùn)算放大器、繼電器 J9V210 Q,雙向可控硅BCR3A M作為 卞要元器件，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水溫的精確可調(diào)溫控，并成功地運(yùn)用到電路的實(shí)現(xiàn)之中。該溫度控制器選擇水溫控制范圍為OC 40 C,在某個(gè)溫度點(diǎn)控制精度 士

22、0.5C，負(fù)載 功率W54W，滿足對(duì)水(60 L范圍內(nèi))溫的控制精度有轉(zhuǎn)高要求的應(yīng)川領(lǐng)域。7.1水溫控制電路設(shè)計(jì)水溫控制電路的原理圖如圖 1所小，由檢測(cè)、放大、控制二部分組成；圖2是水溫控制 電路的流程圖。整個(gè)電路以L M 324集成運(yùn)算放大器為核心控制器， 采用玻璃封裝系列 NTC 半導(dǎo)體熱敏電阻器 Rt，實(shí)現(xiàn)水溫監(jiān)測(cè)，由二極竹 3D G12A、繼電器J9V210 Q、雙向可控硅 BCR3AM構(gòu)成控制電路，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載工作狀態(tài)的控制。電路的工作過(guò)程為：調(diào)節(jié)電位器 Rw，用以確定水溫控制的溫度值。由熱敏電阻 Rt測(cè)得 的實(shí)際溫度值，會(huì)形成電路中a、b兩點(diǎn)的電位差并輸出給 LM 324集成運(yùn)算放大

23、器；LM324 經(jīng)過(guò)信號(hào)處理，A4放大器輸出V+或V-正、反向飽和輸出電壓；V+或V-加在三極管3D G12A 基極發(fā)射極端，根據(jù) 3DG 12A的工作狀態(tài)飽和或是截止，決定集電極上繼電器 J9V 210 Q 是否吸合還是打開(kāi)，從而確定雙向可控硅 BCR3AM導(dǎo)通或是截止，最終完成對(duì)負(fù)載的控制。圖】水淤控引電晞廉理圖趟檢電田臉底橋平世條F3TCI2A軒通攜電髀吸合石一BCR3A5t 甘透I fl第覽tI MJ24 f：丘向電EK K3DGI2A Ujj：讎電器斷TTMR3AM載止鳳號(hào)旳止丄卄7.2半導(dǎo)體熱敏電阻R溫度檢測(cè)模塊設(shè)計(jì)半導(dǎo)體熱敏電阻 Rt是一種重要的敏感元件，由于其具有高靈敏度、體積

24、小、壽命長(zhǎng)、使用簡(jiǎn)單等特點(diǎn)既可以用在各種傳感器上，也可以直接用作測(cè)溫元件。在本文中，半導(dǎo)體熱敏電阻Rt主要用于構(gòu)成非平衡電橋，進(jìn)行水溫檢測(cè)。實(shí)驗(yàn)表明，在一定的溫度范圍內(nèi)，半導(dǎo)體的電阻率p和熱力學(xué)溫度 T之間的關(guān)系可表示為：b/TP = a0e式中：a0、b為常量，其數(shù)值與材料的物理性質(zhì)有關(guān)。熱敏電阻的阻值根據(jù)電阻定律可寫(xiě)成：Rt =/ S = a0eb/T L / S = aeb/T式中：L為電極間的距離，S為熱敏電阻的橫截面積，a=a0L/S,利用n組Rt - T實(shí)驗(yàn)測(cè)量值，用最小二乘法可求出參數(shù)a、b之值，并給出經(jīng)驗(yàn)公式b/TRt =ae(1)式(1)是一個(gè)曲線函數(shù)，取對(duì)數(shù)可以變換成直線形

25、式Ln R =Ln a +b/T,令 y= Ln R ,A=Ln a,x=1/T,式（2）可寫(xiě)成y=A+bx對(duì)式(3)雖然可以用做圖法描成直線，測(cè)量出它們相應(yīng)的斜率和截距，得出A、b值，但是這樣處理數(shù)據(jù)，具有一定的主觀隨意性，對(duì)于同一組數(shù)據(jù)，得出的結(jié)果會(huì)因人而異。按統(tǒng)計(jì)觀點(diǎn)，A、b是兩個(gè)隨機(jī)變量，用一元線性回歸法可以得出A、b的最佳值。該溫度控制器選擇水溫控制范圍為0C40C, 表1是同等實(shí)驗(yàn)環(huán)境條件下測(cè)得的9組Rt- T實(shí)驗(yàn)測(cè)量值，用以確定參數(shù)a、b的數(shù)值。按最小二乘法原理，可得1-偉(5)由式(4)又可求出參數(shù)a的值經(jīng)計(jì)算，熱敏電阻Rt的經(jīng)驗(yàn)公式實(shí)驗(yàn)求得R =0.0 3 8 5e89 8n

26、8式(4)、(5)是在選定了模型方程的函數(shù)形式下，基于最小二乘法原理，擬合出方程的待定系數(shù)而得到的，但實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)與它們的吻合程度如何，還須用統(tǒng)計(jì)的方法進(jìn)行檢驗(yàn)，即相關(guān)系數(shù)r的取值r的取值范圍為：0令冬,r的計(jì)算值越接近1說(shuō)明擬合的程度越高。經(jīng)計(jì)算求得r = 0. 97.由此看出，該溫度控制器的溫度檢測(cè)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)還是比較精確的。8半導(dǎo)體熱敏電阻溫度特性的計(jì)算機(jī)仿真負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻是根據(jù)電阻隨溫度的變化而顯著變化的性質(zhì)，由半導(dǎo)體材料制成的 器件。它具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如體積小、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、對(duì)熱敏感、熱慣性小、電阻率大、能長(zhǎng)期工作等，在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、家電、通信、自動(dòng)化控制等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。國(guó)內(nèi)

27、一些研究者對(duì)熱敏電阻的溫度特性也做了一定的研究，但都是直接做實(shí)驗(yàn)，比較繁瑣，不直觀，且僅在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法上有所區(qū)別。而筆者通過(guò)實(shí)驗(yàn)室團(tuán)隊(duì)自編的程序進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)的形式對(duì)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的溫度特性進(jìn)行了深入的探討和 總結(jié)，并對(duì)負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻溫度特性規(guī)律進(jìn)行了定量分析，確定了其溫度特性函數(shù)的表達(dá)式。8.1理論分析熱敏電阻由半導(dǎo)體材料制成，其基本特性是溫度特性。 它對(duì)溫度的變化十分敏感， 當(dāng)溫度變化為1度時(shí)，金屬材料的電阻值僅變化，而熱敏電阻值變化可達(dá) 3%6%。熱敏電阻的體積可以做得很小，其中 RC3型珠狀熱敏電阻的大小僅與芝麻顆粒的大小相當(dāng)，其電阻值 可以做成幾百歐姆到

28、幾千歐姆不等。半導(dǎo)體的導(dǎo)電能力取決于參與導(dǎo)電的自由電子數(shù)，也即載流子數(shù)。載流子數(shù)目越多， 導(dǎo)電能力越強(qiáng)，其電阻率也就越小。和一般的金屬不同，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻有一個(gè)重要的特 點(diǎn)：當(dāng)溫度升高時(shí)，其阻值急劇減小，并且其中的載流子數(shù)目是隨著溫度的升高而按指數(shù)規(guī) 律迅速增加的，因此負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻的電阻值隨著溫度的升高將按指數(shù)規(guī)律迅速減小。 實(shí)驗(yàn)表明在一定溫度范圍內(nèi)，半導(dǎo)體熱敏電阻與溫度的關(guān)系為：(1)其中，A ,B均為常數(shù)，B是熱敏電阻的材料常數(shù)，T是絕對(duì)溫度，R是溫度為t時(shí)的電阻。根據(jù)電阻溫度系數(shù)的定義：h) I(2)可以得到：丄.1Udr式中a為電阻溫度系數(shù)。若繪出熱敏電阻的電阻溫度特征曲線就

29、可以得到特定溫度范圍內(nèi)的 電阻溫度系數(shù) a對(duì)于半導(dǎo)體，公式 兩邊對(duì)T求導(dǎo)，帶入公式(3)可得： 由公式（4），我們可以發(fā)現(xiàn)半導(dǎo)體的電阻溫度系數(shù)為一負(fù)值，這一點(diǎn)也正好說(shuō)明了其電阻溫 度特性。JL8.2計(jì)算機(jī)仿真根據(jù)上述理論進(jìn)行編程，并采用界面化處理，得到了下面的結(jié)果。（1）運(yùn)行軟件。首先出現(xiàn)如圖 1所示的界面，界面上左右兩條變化的垂直棒示意著熱敏電阻 的阻值與溫度?！鞍粹o選擇”的框架有 5個(gè)按鈕選項(xiàng)，單擊其中按鈕將進(jìn)入相應(yīng)的系統(tǒng)或完 成相應(yīng)的功能。（2）數(shù)據(jù)測(cè)量。單擊此項(xiàng)按鈕，出現(xiàn)如圖 2所示界面（此界面的實(shí)驗(yàn)組別為 14）,界面上標(biāo)有“第1組”、“第2組”、“第3組”、“第4組”的4個(gè)小窗口分

30、別實(shí)時(shí)地顯示著 4組實(shí)驗(yàn)的 電橋平衡情況、溫度及有關(guān)的提示信息。當(dāng)小窗口中的虛擬檢流計(jì)指針未指向“0”時(shí)，在圖1軟件主界面其下方的文本框中會(huì)提示：現(xiàn)在電橋不平衡！實(shí)驗(yàn)者根據(jù)虛擬檢流計(jì)的指針位置及界面右上角的電橋示意圖，可容易地分析出應(yīng)如何調(diào)節(jié)比較臂阻值。當(dāng)調(diào)節(jié)到檢流計(jì)指針指向 0時(shí),會(huì)在文本框中報(bào)告電橋平衡的消息，如圖3中的“第2組”窗口所示.當(dāng)某組電橋達(dá)平衡時(shí)， 單擊相應(yīng)的“采集數(shù)據(jù)”的按鈕 （現(xiàn)以“第3組采集數(shù)據(jù)”按鈕為例，其余類(lèi)同 ），將當(dāng)前 的R0阻值輸入后，計(jì)算機(jī)根據(jù)所得的電橋 3個(gè)臂電阻計(jì)算出當(dāng)前的熱敏電阻阻值， 與當(dāng)前 的液體溫度一起顯示在如圖 3所示界面上的“實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)明細(xì)表”中

31、，并實(shí)時(shí)地在 RT圖上描出對(duì)應(yīng)的一點(diǎn)。圖2實(shí)驗(yàn)調(diào)節(jié)觀察窗口圖3第3組實(shí)驗(yàn)采集一次時(shí)的界面圖給加熱器加熱，改變液體溫度，待升高約 5 C時(shí)，細(xì)心調(diào)節(jié)R0使電橋平衡，計(jì)算機(jī)將顯 示第2次的測(cè)量數(shù)據(jù)并在圖上描出第2個(gè)點(diǎn)及兩點(diǎn)間的連線，如此每升高5 C左右采集-次，直至液體的溫度接近 100C。圖3所示為第3組實(shí)驗(yàn)采集了 6次后的屏幕界面圖。以上 所述為第3組實(shí)驗(yàn)的情況，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，哪組實(shí)驗(yàn)的電橋先平衡就單擊哪組實(shí)驗(yàn)所對(duì)應(yīng)的采 集數(shù)據(jù)按鈕，可混合進(jìn)行，計(jì)算機(jī)自動(dòng)識(shí)別不同組別的數(shù)據(jù)。8.3數(shù)據(jù)采集與處理（1）在仿真操作界面上，按實(shí)驗(yàn)要求將所需的各種虛擬儀器組裝成完整的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，通過(guò)調(diào)節(jié)R1、R2的大小選

32、取電橋倍率 k =R1/R2=1.溫度調(diào)到10 C,調(diào)節(jié)電阻箱 R0，使檢 流計(jì)的讀數(shù)為零，并記錄此時(shí)的溫度值t和電阻值Rt;調(diào)節(jié)溫度到升溫檔，從 10 C開(kāi)始，每隔5 C測(cè)量一次，直至 90 C,將所測(cè)溫度和電阻值記錄并填入表格中，如表1所示。表1半導(dǎo)體熱敏電躺勰制圖5半導(dǎo)體煎最電阻hRrVT系曲線計(jì)算此半導(dǎo)體熱敏電阻的材料常數(shù)B以及常數(shù)A和溫度為20 C、50 C時(shí)的電溫度0 r101520253035404550加$4和2R20J229181 876.91 546.61 2S2.51諭.g897.57 57 J(r = 273.2)/K283.2288.2293.2298.2303.13

33、08.2313.2318.2323.2(1 oavn/K3 5313.4703.4113.3533,29812453.1竹3,14?3.(m1調(diào)8.1597.?457.7387.5377.3447.1576.9756.8006.629d V5560657075甜B(yǎng)5和R.IQ642.0547.0468.3402.8347.9301.8262.822.7Ithl32U.2331233S.2343.234K.2353.235K.2363.2(1 OOM/K3.0473.0012胸2.9142.8722.8312.7922.75 JInAi6.4656.306495.99S5.8525JI05.57

34、15.437系數(shù)：t，最終寫(xiě)出此種半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻2溫度關(guān)系表達(dá)式 Rt =Aexp(B/ T).此半導(dǎo)體的材料常數(shù)B可以通過(guò)圖5求出，根據(jù)公式(1)可以得到:InRt=旦 InA1由以上分析可知InRt*為一線性關(guān)系，其斜率與材料常數(shù) B的值是一致的，求出圖5中直線的斜率便知道了B的值。 在直線上任取兩點(diǎn) a(3. 001 X 10,6. 304)和b(3. 411 X10=7. 738)，則求得:3. 500 X1O3求常數(shù)A，任取一點(diǎn)帶入公式(1)，在這里我們?nèi)↑c(diǎn)c(Rt =547. 0 Q, T=333. 2 K),可以求得:A =n“pf* 丿547 n* 0.015(Qj(7)

35、=3. 500 XIOVexp H“re丿r333. 2求材料的電阻溫度指數(shù)a由公式可得：當(dāng)t =20C,即卩 T=293. 2 K時(shí)材料的電阻溫度系數(shù)a為：0. 041;當(dāng)t =50 C,即T=323. 2 K時(shí)材料的電阻溫度系數(shù)a為 20.034.顯然，不同溫度下材料的電阻溫度系數(shù)是不同的。此半導(dǎo)體的電阻溫度關(guān)系式為:(8)= 0, 01 5 Xexp(從公式(8)可以看到，半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻2溫度關(guān)系為非線性的的指數(shù)關(guān)系，此性質(zhì)與半導(dǎo)體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及組成有關(guān)。它在實(shí)際中應(yīng)用很廣泛，設(shè)計(jì)半導(dǎo)體熱敏電阻溫度計(jì)就是一個(gè)例子。9、半導(dǎo)體熱敏電阻的線性化與規(guī)格化方法由于熱敏電阻具有非線性，就限制了

36、它的應(yīng)用，熱敏電阻的線性化在溫度測(cè)控中是生產(chǎn)具有線性刻度的指示儀表和微機(jī)接口必不可少的基礎(chǔ)。它的規(guī)格化可以使半導(dǎo)體熱敏電阻傳感器能夠相互替換，進(jìn)行大批量生產(chǎn)。9.1熱敏電阻溫度特性的線性化、規(guī)格化基本原理負(fù)溫度系數(shù)半導(dǎo)體熱敏電阻的阻值與溫度之間的關(guān)系為Rt = A *eB/T ；溫度系數(shù)-B/T2.為了改善熱敏電阻溫度， 經(jīng)過(guò)大量實(shí)驗(yàn)采用如圖 1所示的線路，等效熱敏電阻值為 R ,酌 1S 2在低溫端熱敏電阻的阻值rtr3，與r3并聯(lián)后的阻值在低溫端接近 r3的值，壓低了 Rr與T曲線的左半部分，限制了等效電阻 R,的上限。在離溫端，由于熱敏電阻的阻值很 低，串聯(lián)的電阻 R4起主要作用，使曲線

37、在高溫端得到了提升。通過(guò)上述方案使參數(shù)相差較 大的熱敏電阻在溫度 To變化到T，時(shí)，雖然熱敏電阻的阻值由Rto到Rt2各不相同，但是，相應(yīng)的等效熱敏電阻 R0到R12的變化范圍基本相同，在一定的溫度范圍內(nèi) R隨T變化的曲 線成直線，其斜率基本一致，這就是熱敏電阻的線性化。采用圖2的線路，串聯(lián)電阻 &可使等效熱敏電阻在溫度自 To變化到T2時(shí)，其阻值的變化范田統(tǒng)一到固定的范圍，這就是熱 敏電阻的規(guī)格化。92并聯(lián)電阻R3與串聯(lián)電阻R4的計(jì)算方法溫度由To變化到T2,熱敏電阻值由Rro到Rr2，由于元件參數(shù)的差異，不同元件Rro、Rr2值各不相同，經(jīng)過(guò)圖1所示的線性化方法，等效電阻Ri不同的元件在兩

38、端點(diǎn)的值為Rio、R12。尺=&0的值則相等。曠隔+艮+略&仟& +出+ /經(jīng)變換得211式中尸* 尺“(箱一凡”應(yīng)一局一局由于 ：/i.止是設(shè)計(jì)中預(yù)先給定的值，由（2）式可求得 并聯(lián)電阻R3，將R3的值代入（1 ）式可計(jì)算出串聯(lián)電阻 R4的值。10、半導(dǎo)體熱敏電阻的國(guó)外現(xiàn)狀101行業(yè)情況美國(guó)的汾瓦爾電子公司從 1955年開(kāi)始生產(chǎn)精密氧化物半導(dǎo)體熱敏電阻， 各種系列規(guī)格 的產(chǎn)品有六百多種。 其他各國(guó)如西德的西門(mén)子公司、 日本的寶工業(yè)、日立等公司也在五十年 代開(kāi)始大量生產(chǎn)氧化物熱敏電阻。五十年代末到六十年代初，各國(guó)也生產(chǎn)玻璃熱敏電阻（如日本的東亞電波）。美國(guó)德克薩斯儀器公司則生產(chǎn)鍺單晶熱敏電阻。

39、六十年代初，出現(xiàn)了正溫度系數(shù)和臨界溫度熱敏電阻。西德的西門(mén)子公司、日本的富士電機(jī)、東京化學(xué)電氣工業(yè)等公司都有此類(lèi)產(chǎn)品。日本在1970年對(duì)15個(gè)生產(chǎn)熱敏電阻的廠家進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，總產(chǎn)量達(dá)4700萬(wàn)個(gè)。1975年,日本半導(dǎo)體熱敏電阻的總生產(chǎn)數(shù)量已達(dá)9019.3萬(wàn)個(gè)，產(chǎn)值達(dá)19.88億日元。1977年，產(chǎn)量達(dá)12996.7萬(wàn)個(gè)，產(chǎn)值達(dá) 32.09億日元。1980年產(chǎn)量為12366.6萬(wàn)個(gè),產(chǎn)值為49.42億日元。西德的西門(mén)子公司生產(chǎn)的正電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻有24種型號(hào)，負(fù)電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻有33種型號(hào)。蘇聯(lián)1975年生產(chǎn)了正電阻溫度系數(shù)的大功率的熱敏電阻，并生產(chǎn)了高溫?zé)幔?001000 C）。美國(guó)的

40、NL industries公司生產(chǎn)一種摻有鈦化鋇雜質(zhì)的正電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻。金剛砂公司研制并生產(chǎn)了SiC熱敏電阻。目前，世界上許多國(guó)家都在研制、生產(chǎn)和使用半導(dǎo)體熱敏電阻，主要有美國(guó)、英國(guó)、日本、西德、法國(guó)、荷蘭、蘇聯(lián)等。其主要廠家如表1所示（不完全統(tǒng)計(jì)）。表1 半導(dǎo)體熱敏電阻生產(chǎn)廠家一覽表國(guó)另U廠家生產(chǎn)的品種美國(guó)汾瓦爾電子有限公司(Fenwal Electronics Inc.)德克薩斯儀器公司(Texas In strume nt In c.)凱士頓公司(Carbor un dum Co.)金剛砂公司(Keystone)西屋公司(Western)NL in dustries金屬氧化物熱敏

41、電阻SiC熱敏電阻氧化物熱敏電阻熱敏電阻西德西門(mén)子公司(Siemens AG)特律風(fēng)根通用電氣公司(AEG-Telefu nken)布朗鮑威里公司(BBC) 英特麥塔爾(In termermetall)熱敏電阻日本富士通松下電子部品二菱電機(jī)村田制作所大泉制作所芝浦電子制作所 寶熱敏電阻儀表公司 富士電機(jī)制造鍺熱敏電阻PTC熱敏電阻玻璃熱敏電阻東亞電波英國(guó)標(biāo)準(zhǔn)電信和電纜有限公司(Standard Telephones and CablesLtd.)德克薩斯儀器公司(Texas In strume nt Ltd.)熱敏電阻硅熱敏電阻法國(guó)歐洲電子元件公司(Lcc-CICE-Compa nicEuro

42、pee nedesComposa nsElectr oni gues)熱敏電阻10.2產(chǎn)品情況關(guān)于國(guó)外半導(dǎo)體熱敏電阻的技術(shù)水平，各國(guó)產(chǎn)品都有良好的穩(wěn)定性和互換性。美國(guó)、日本等國(guó)都具有較高的水平?，F(xiàn)將各國(guó)產(chǎn)品的技術(shù)水平分述如下：（1）美國(guó)美國(guó)汾瓦爾電子有限公司生產(chǎn)多種熱敏電阻，對(duì)特殊用途線路的應(yīng)用有很高的功率靈敏度。該公司在1980年生產(chǎn)的可互換的熱敏電阻，在070 C的整個(gè)溫度范圍內(nèi)可完全互換，其精度為+02C,阻值精度接近0.25% ,高溫?zé)崦綦娮鑴t可工作到5001000 C。該公司生產(chǎn)的熱敏電阻與精密電阻組成的熱敏電阻網(wǎng)絡(luò)，在整個(gè)溫區(qū)有線性輸出。美國(guó)金剛砂公司生產(chǎn)多種碳化硅熱敏電阻，品種多

43、，材質(zhì)穩(wěn)定，其溫度特性、阻值、溫 度系數(shù)可以適應(yīng)多種電子線路的需要。1980年共生產(chǎn)75種型號(hào)。（2）日本日本所生產(chǎn)的半導(dǎo)體熱敏電阻，也有較高的技術(shù)水平。具有代表性的廠家有大泉制作所， 按月產(chǎn)計(jì)算，儀用熱敏電阻為500萬(wàn)個(gè)，其生產(chǎn)歷史悠久，品種也較多。僅以圓片狀熱敏電阻為例，其在1977年（44種型號(hào)）的技術(shù)水平如下：在25C時(shí)的電阻值為 1.320% Q150k 15%;常數(shù)B為1500 _10%4200 _7%K ;在25 C時(shí)的電阻溫度系數(shù)為一 1.74.7%/ C ;在25 C時(shí) 的最大允許電流為 41500mA ;熱耗散系數(shù)為 515mW/C ;直徑為511mm。石琢電子株式會(huì)社生產(chǎn)

44、的各種形狀的熱敏電阻，其在1977年生產(chǎn)的珠狀熱敏電阻，有24種型號(hào)，在 25 C時(shí)的電阻值為 400 _ 15%100000 _ 15% Q ;常數(shù) B 為3280 _ 5%3770 _ 5%K ;熱耗散系數(shù)為 1mW/C ;熱時(shí)間常數(shù)為25 S ;最高使用溫度為300 C。日本東海高熱株式會(huì)社研制用于高溫的熱敏電阻，1971年就制出用于1100 C的高溫?zé)崦綦娮璁a(chǎn)品，在 4001100C溫度范圍內(nèi)性能穩(wěn)定，靈敏度高，可以制出各種形狀和尺寸。(3 )其他國(guó)家英國(guó)早在1969年就研制出一種高靈敏度的塑料熱敏電阻，這種元件能耐120 C的溫度達(dá)600小時(shí)。蘇聯(lián)的半導(dǎo)體熱敏電阻種類(lèi)也很多，在1971年研制出一種特殊類(lèi)型的負(fù)電阻溫度系數(shù)的低溫?zé)崦綦娮瑁?975年還制造出一些新型的大功率正電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻， 它是基于欽酸鋇的合金固溶體制造的，其特點(diǎn)是：雖然幾何尺寸較小，在20 C時(shí)，材料的比電阻也小，但是它耐受的電壓很大，不低于450V/cm。11、半導(dǎo)體熱敏電阻的發(fā)展動(dòng)向由于熱敏電阻的應(yīng)用越來(lái)越廣，各國(guó)對(duì)熱敏電阻的研制也越加重視。熱敏電阻的發(fā)展與 新原理、新工藝、新材料、新應(yīng)用的發(fā)展密切相關(guān)。1、探索新原理，發(fā)展新技術(shù)，研制新元器件正電阻溫度系數(shù)的熱敏電阻和臨界溫度熱敏電阻已研制成功，并且已實(shí)際應(yīng)用了，尤其是在控溫和過(guò)熱保護(hù)技術(shù)中用得更加廣泛。近年來(lái)，又出現(xiàn)了薄膜熱敏電阻， 敏