深入淺出常用元器件系列——NTC熱敏電阻

　　NTC熱敏電阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor)是一種由錳(Mn)、鎳(Ni)、銅(Cu)等成分構成的氧化物燒結體。NTC熱敏電阻是一種隨著溫度的變化其電阻阻值呈相反趨勢變化，且變化率極大的半導體電阻器。通常熱敏電阻可用在溫度檢測、溫度補償、防浪涌等場合。

　　NTC熱敏電阻的阻值(R_T)與熱力學溫度(T)的典型關系曲線如下圖所示，可見隨著溫度的升高，R_T迅速減小。

　　上述關系可采用下式的指數關系表示。

　　其中，式中R_T0為熱敏電阻在溫度T0(熱力學溫度)下的阻值，B為熱敏指數，與熱敏電阻的半導體材料和加工工藝有關。

　　1. 溫度傳感器及非線性校正

　　NTC熱敏電阻是一類在工業測溫領域應用相當廣泛的溫度傳感器。與半導體集成溫度傳感器相比，NTC熱敏電阻具有測溫范圍寬、使用方便、價格低廉等特點;與鉑熱電阻或熱電偶相比，NTC熱敏電阻具有靈敏度高、電路簡單、價格低廉的特點。

　　熱敏電阻的溫度測量范圍可達-100℃ ~500℃ ，其靈敏度可達-44000ppm/ ℃(25℃ 時)，其實際使用尺寸十分靈活，可小至0.01英寸或更小的直徑，最大幾乎沒有限制。額定室溫電阻取決于其半導體材料、大小、形狀以及電極的接觸面積，厚而窄的熱敏電阻具有相對較高的阻值，而形狀薄而寬的則具有較低的阻值。

　　由于用作溫度傳感器時，通常需要較好的線性度。但熱敏電阻的阻值與溫度之間呈指數關系變化，在較大溫度范圍內，阻值與溫度的關系具有比較嚴重的非線性。此時，進行非線性較正會取得較好的效果。

　　通常采用的NTC熱敏電阻非線性校正的方式是采用一個溫度系數較小的固定電阻與熱敏電阻并聯，這種方法簡單易用且校正效果較好，它具有將NTC熱敏電阻曲線冷端向下拉的作用。

　　上圖表示熱敏電阻本身的溫度特性曲線及并聯電阻進行校正后的溫度特性曲線。兩個電阻并聯時，較低電阻值的作用更大，在冷端(接近T1)熱敏電阻值阻值較高，并聯固定電阻起主要作用，熱敏電阻自身較陡峭的阻值變化(大溫度系數)由于固定電阻的作用而變得平坦;而熱端(接近T4)，熱敏電阻相對于固定電阻阻值較低，因此熱敏電阻的阻值變化作用明顯。