熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數不同分為正溫度系數熱敏電阻器（PTC）和負溫度系數熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值。正溫度系數熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。

　　熱敏電阻包括正溫度系數（PTC）和負溫度系數（NTC）熱敏電阻。

　　熱敏電阻的主要特點是：

　　①靈敏度較高，其電阻溫度系數要比金屬大10～100倍以上；

　　②工作溫度范圍寬，常溫器件適用于-55℃～315℃，高溫器件適用溫度高于315℃（目前最高可達到2000℃）低溫器件適用于-273℃～55℃；

　　③體積小，能夠測量其他溫度計無法測量的空隙、腔體及生物體內血管的溫度；

　　④使用方便，電阻值可在0.1～100kΩ間任意選擇；

　　⑤易加工成復雜的形狀，可大批量生產；

　　⑥穩定性好、過載能力強．

　　由于半導體熱敏電阻有獨特的性能，所以在應用方面它不僅可以作為測量元件（如測量溫度、流量、液位等），還可以作為控制元件（如熱敏開關、限流器）和電路補償元件。熱敏電阻廣泛用于家用電器、電力工業、通訊、軍事科學、宇航等各個領域，發展前景極其廣闊。

　　熱敏電阻的作用

　　PTC熱敏電阻

　　PTC（Positive Temperature Coeff1Cient）是指在某一溫度下電阻急劇增加、具有正溫度系數的熱敏電阻現象或材料，可專門用作恒定溫度傳感器。該材料是以BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3為主要成分的燒結體， 其中摻入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物進行原子價控制而使之半導化，常將這種半導體化的BaTiO3等材料簡稱為半導（體）瓷；同時還添加增大其正電阻溫度系數的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工藝成形、高溫燒結而使鈦酸鉑等及其固溶體半導化，從而得到正特性的熱敏電阻材料．其溫度系數及居里點溫度隨組分及燒結條件（尤其是冷卻溫度）不同而變化。

　　鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦型結構，它是一種鐵電材料，純鈦酸鋇是一種絕緣材料。 在鈦酸鋇材料中加入微量稀土元素，進行適當熱處理后，在居里溫度附近，電阻率陡增幾個數量級，產生PTC效應，此效應與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關。鈦酸鋇半導瓷是一種多晶材料，晶粒之間存在著晶粒間界面。 該半導瓷當達到某一特定溫度或電壓，晶體粒界就發生變化，從而電阻急劇變化。

　　鈦酸鋇半導瓷的PTC效應起因于粒界（晶粒間界）。對于導電電子來說，晶粒間界面相當于一個勢壘。溫度低時，由于鈦酸鋇內電場的作用，導致電子極容易越過勢壘，則電阻值較小。 當溫度升高到居里點溫度（即臨界溫度）附近時，內電場受到破壞，它不能幫助導電電子越過勢壘。這相當于勢壘升高，電阻值突然增大，產生PTC效應。鈦酸鋇半導瓷的PTC效應的物理模型有海望表面勢壘模型、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢壘模型，它們分別從不同方面對PTC效應作出了合理解釋。

　　PTC熱敏電阻于1950年出現，隨后1954年出現了以鈦酸鋇為主要材料的PTC熱敏電阻。PTC熱敏電阻在工業上可用作溫度的測量與控制， 也用于汽車某部位的溫度檢測與調節，還大量用于民用設備，如控制瞬間開水器的水溫、空調器與冷庫的溫度， 利用本身加熱作氣體分析和風速機等方面。

　　PTC熱敏電阻除用作加熱元件外，同時還能起到“開關”的作用，兼有敏感元件、加熱器和開關三種功能，稱之為“熱敏開關”。 電流通過元件后引起溫度升高，即發熱體的溫度上升，當超過居里點溫度后，電阻增加，從而限制電流增加， 于是電流的下降導致元件溫度降低，電阻值的減小又使電路電流增加，元件溫度升高，周而復始，因此具有使溫度保持在特定范圍的功能，又起到開關作用。 利用這種阻溫特性做成加熱源，作為加熱元件應用的有暖風器、電烙鐵、烘衣柜、空調等，還可對電器起到過熱保護作用．

　　NTC熱敏電阻

　　NTC（Negative Temperature Coeff1Cient）是指隨溫度上升電阻呈指數關系減小、具有負溫度系數的熱敏電阻現象和材料。 該材料是利用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等兩種或兩種以上的金屬氧化物進行充分混合、成型、燒結等工藝而成的半導體陶瓷，可制成具有負溫度系數（NTC）的熱敏電阻。它的其電阻率和材料常數隨材料成分比例、燒結氣氛、燒結溫度和結構狀態不同而變化。現在還出現了以碳化硅、硒化錫、氮化鉭等為代表的非氧化物系NTC熱敏電阻材料。

　　NTC熱敏電阻器的發展經歷了漫長的階段。1834年，科學家首次發現了硫化銀有負溫度系數的特性。1930年，科學家發現氧化亞銅-氧化銅也具有負溫度系數的性能，并將之成功地運用在航空儀器的溫度補償電路中。隨后，由于晶體管技術的不斷發展，熱敏電阻器的研究取得重大進展。1960年研制出了NTC熱敏電阻器，廣泛用于測溫、控溫、溫度補償等方面。

　　它的測量范圍一般為-10～+300℃，也可做到-200～+10℃。

　　熱敏電阻器溫度計的精度可以達到0.1℃，感溫時間可少至10s以下。 它不僅適用于糧倉測溫儀，同時也可應用于食品儲存、醫藥衛生、科學種田、海洋、深井、高空、冰川等方面的溫度測量．

　　熱敏電阻的檢測

　　對于工程師來說，利用萬用表測電阻是最基礎的工作。同時要求新人工程師必須牢牢掌握的的一項技術。本文就和新人工程師一起分享萬用表測電阻的相關知識，解析如何使用萬用表測試熱敏電阻的好壞。

　　正溫度系數熱敏電阻的檢測

　　與萬用表測電阻的大多數方法一樣，在使用指針式萬用表檢測正溫度系數熱敏電阻好壞情況時，我們需要將萬用表調到R×1擋，具體的操作步驟可分兩步。進行常溫檢測（室內溫度接近25℃）時，首先將兩表筆接觸PTC熱敏電阻的兩引腳測出其實際阻值，并與標稱阻值相對比，二者相差在±2Ω內即為正常。實際阻值若與標稱阻值相差過大，則說明其性能不良或已損壞。

　　對熱敏電阻的加溫檢測是在常溫測試正常的基礎上進行的，當使用上文中介紹的萬用表測電阻好壞辦法檢測該熱敏電阻正常時，即可進行第二步測試—加溫檢測，將一熱源（例如電烙鐵）靠近PTC熱敏電阻對其加熱，同時用萬用表監測其電阻值是否隨溫度的升高而增大，如果是，說明熱敏電阻正常，若阻值無變化則說明其性能變劣，不能繼續使用。此時需要注意，不要使熱源與PTC熱敏電阻靠得過近或直接接觸熱敏電阻，以防止將其燙壞。

　　負溫度系數熱敏電阻的檢測

　　當使用萬用表測電阻技術對負溫度系數熱敏電阻進行好壞程度檢測是，其方法與測量普通固定電阻的方法相同，即根據負溫度系數熱敏電阻的標稱阻值選擇合適的電阻擋，就能夠直接測出Rt的實際值。但因NTC熱敏電阻對溫度很敏感，因此在測試時需要特別注意幾個問題。首先，ARt是生產廠家在環境溫度為25℃時所測得的，所以用萬用表測量Rt時，頁應在環境溫度接近25℃時進行，以保證測試的可信度。其次，測量功率不得超過規定值，以免電流熱效應引起測量誤差。再就是測試時注意不要用手捏住熱敏電阻體，以防止人體溫度對測試產生影響。

　　在使用萬用表測電阻技術對負溫度系數熱敏電阻進行溫度系數αt估測時，首先要在室溫t1下測得電阻值Rt1，然后再用電烙鐵作熱源，靠近熱敏電阻Rt，測出電阻值RT2，同時用溫度計測出此時熱敏電阻RT表面的平均溫度t2再進行計算。這樣所測試出的結果才是最精確的。

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　　熱敏電阻的相關技術術語

　　1. 居里點

　　“POSISTOR?”在達到某一溫度前，電阻值是恒定的，一旦超過這一溫度，電阻值也會急劇上升。這一電阻值的變化點成為“居里點 （也稱為居里溫度） ”，村田制作對其的定義是25℃時電阻值的2倍電阻值所處的溫度。

　　2. 溫度補償

　　是由溫度變化導致儀器、測量器等產生誤差，經過特別設計對附屬裝置和電氣電路進行補償。對于會因溫度變化而改變特性的元件而言，可以通過抑制溫度變化進行工作。

　　3. 突入電流

　　在啟動電子設備的開關電源時，流過超過額定電流值的大電流。

　　4. 正溫度系數熱敏電阻

　　我們稱隨溫度上升，電阻也上升的特性為正溫度系數，PTC熱敏電阻的溫度特性為正溫度系數。因此我們稱它為正溫度系數熱敏電阻。

　　5. 負溫度系數熱敏電阻

　　我們稱隨溫度上升，電阻減小的特性為負溫度系數，NTC熱敏電阻的溫度特性為負溫度系數。因此NTC熱敏電阻為負溫度系數熱敏電阻。

　　6. B常數

　　使用在規定的周圍溫度2點處的電阻值，根據下面公式計算出表示電阻變化的常數。

　　B=ln （R/R0） / （1/T-1/T0）

　　R： 周圍溫度為T （K） 時的電阻值 R0： 周圍溫度為T0 （K） 時的電阻值

　　7. 最大工作電壓

　　是指在工作溫度范圍內，平時可對POSISTOR?施加的最大電壓。

　　8. 耐電壓

　　在25℃的靜止空氣中施加三分鐘也能承受的電壓為耐電壓。施加電壓采用從0V開始，緩慢上升至耐電壓的上升方法。

　　9. 熱放散系數 （D）

　　是指發熱體和周圍溫度的溫度差為1℃時，單位時間內損失的熱量。

　　W=I？V=D （T-T0）

　　T： 發熱體溫度

　　T0： 周圍溫度

　　D. ： 熱發散系數 （W/°C）

　　此數值通常由發熱體本身的尺寸、結構及材質所決定。

　　10. 熱時間常數 （γsec）

　　POSISTOR?周圍溫度從T0瞬間移動至T1時，溫度差的0.632倍為時間。一般由熱放散系數 （W/℃） 和熱容量H （W？sec/℃） 表示γ＝H/D。這與動特性相關。

　　11. 發熱工作點

　　POSISTOR?自身發熱與向外部發熱呈平衡狀態的工作點。

　　12. 電流保護

　　根據POSISTOR?的電流電壓特性，電流的極大點稱為電流保護。

　　13. 電流保護變動范圍

　　POSISTOR?的電流保護隨周圍溫度、電阻值、溫度特性、形狀等改變。超過電流保護上限的電流領域為工作領域，低于下限的電流領域為不工作電流領域，上下限間的電流領域稱為電流保護變動范圍。

　　14. 工作時間

　　工作時間為流經POSISTOR?的突入電流減少至1/2所需的時間。