第7章热电式传感器.ppt

薄膜型及普通型铂热电阻 小型铂热电阻 防爆型铂热电阻 汽车用水温传感器及水温表 热敏电阻外形 MF12型 NTC热敏电阻 其他形式的热敏电阻 玻璃封装 NTC热敏电阻 其他形式的热敏电阻 其他形式的热敏电阻（续） 贴片式NTC热敏电阻 其他形式的热敏电阻（续） MF58型（珠形）高精度负温度系数热敏电阻 非标热敏电阻 非标热敏电阻（续） 非标热敏电阻（续） RT、RT0——温度为T、T0时热敏电阻器的电阻值； BN ——NTC热敏电阻的材料常数。 由测试结果表明，不管是由氧化物材料，还是由单晶体材料制成的NTC热敏电阻器，在不太宽的温度范围（小于450℃），都能利用该式，它仅是一个经验公式。 1 负电阻温度系数(NTC)热敏电阻器的温度特性 NTC的电阻—温度关系的一般数学表达式为： 如果以lnRT、1/T分别作为纵坐标和横坐标，则上式是一条斜率为BN ，通过点(1/T，lnRT)的一条直线,如图。 105 104 103 102 0 -10 10 30 50 70 85 100 120 T/oC 电阻/Ω NTC热敏电阻器的电阻--温度曲线 材料的不同或配方的比例和方法不同，则BN也不同。用lnRT–1/T表示负电阻温度系数热敏电阻—温度特性，在实际应用中比较方便。 为了使用方便，常取环境温度为25℃作为参考温度（即T0=25℃），则NTC热敏电阻器的电阻—温度关系式： RT/R25——BN关系如下表。 0 25 50 75 100 125 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 (25oC,1) RT / RT0--T特性曲线 RT/R25 T RT／R25～BN系数表 RT／R25 BN R50／R25 2200 2600 2800 3000 3200 3400 3600 3800 4000 5000 0.565 0.500 0.483 0.458 0.435 0.413 0.392 0.372 0.354 0.273 3.175 4.720 5.319 5.993 6.751 7.609 8.6571 9.660 10.88 19.77 1.963 2.221 2.362 2.512 2.671 2.840 3.020 3.211 3.414 4.642 0.347 0.288 0.259 0.236 0.214 0.194 0.176 0.160 0.146 0.092 0.227 0.173 0.149 0.132 0.115 0.101 0.088 0.077 0.067 0.034 0.113 0.076 0.062 0.051 0.042 0.034 0.028 0.023 0.019 0.007 R0／R25 R75／R25 R-20／R25 R150／R25 R100／R25 2.正电阻温度系数（PTC）热敏电阻器的电阻—温度特性 其特性是利用正温度热敏材料，在居里点附近结构发生相变引起导电率突变来取得的，典型特性曲线如图: 10000 1000 100 10 0 50 100 150 200 250 R20=120Ω R20=36.5Ω R20=12.2Ω PTC热敏电阻器的电阻—温度曲线 T/oC 电阻/Ω Tp1 Tp2 Tc=175 oC PTC热敏电阻的工作温度范围较窄，在工作区两端，电阻—温度曲线上有两个拐点：Tp1和Tp2。当温度低于Tp1时，温度灵敏度低；当温度升高到Tp1后，电阻值随温度值剧烈增高（按指数规律迅速增大）；当温度升到Tp2时，正温度系数热敏电阻器在工作温度范围内存在温度Tc，对应有较大的温度系数αtp 。 经实验证实：在工作温度范围内，正温度系数热敏电阻器的电阻—温度特性可近似用下面的实验公式表示： 式中 RT、RT0——温度分别为T、T0时的电阻值； BP——正温度系数热敏电阻器的材料常数。 若对上式取对数，则得： 以lnRT、T分别作为纵坐标和横坐标，便得到下图。 ） 可见： 正温度系数热敏电阻器的电阻温度系数αtp ，正好等于它的材料常数BP的值。 lnRr1 lnRr2 BP β mR BP=tgβ=mR/mr T1 T2 lnRr0 mr lnRT~T 表示的PTC热敏电阻器电阻—温度曲线 lnRr T 若对上式微分，可得PTC热敏电阻的电阻温度系数αtp α β a b c d Um U0 I0 Im U/V I/mA NTC热敏电阻的静态伏安特性 （二）热敏电阻器的伏安特性（U—I） 热敏