半导体热敏电阻

发布时间：2022-08-17 14:09
作者：Ameya360
来源：网络
阅读量：2433

    按温度特性热敏电阻可分为两类，随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻，反之为负温度系数热敏电阻。

    第一部分：主称，用字母‘M’表示 敏感元件。

    第二部分：类别，用字母‘Z’表示正温度系数热敏电阻器，或者用字母‘F’表示负温度系数热敏电阻器。

    第三部分：用途或特征，用一位数字（0-9）表示。一般数字‘1’表示普通用途，‘2’表示稳压用途（负温度系数热敏电阻器），‘3’表示微波测量用途（负温度系数热敏电阻器），‘4’表示旁热式（负温度系数热敏电阻器），‘5’表示测温用途，‘6’表示控温用途，‘7’表示消磁用途（正温度系数热敏电阻器），‘8’表示线性型（负温度系数热敏电阻器），‘9’表示恒温型（正温度系数热敏电阻器），‘0’表示特殊型（负温度系数热敏电阻器）

    第四部分：序号，也由数字表示，代表规格、性能。

    往往厂家出于区别本系列产品的特殊需要，在序号后加‘派生序号’，由字母、数字和‘-’号组合而成。

    例： M Z 1 1

    序号

    普通用途

    正温度系数热敏电阻器

    敏感元件

半导体热敏电阻主要参数

    各种热敏电阻器的工作条件一定要在其出厂参数允许范围之内。热敏电阻的主要参数有十余项：标称电阻值、使用环境温度（最高工作温度）、测量功率、额定功率、标称电压（最大工作电压）、工作电流、温度系数、材料常数、时间常数等。其中标称电阻值是在25℃零功率时的电阻值，实际上总有一定误差，应在±10%之内。普通热敏电阻的工作温度范围较大，可根据需要从-55℃到+315℃选择，值得注意的是，不同型号热敏电阻的最高工作温度差异很大，如MF11片状负温度系数热敏电阻器为+125℃，而MF53-1仅为+70℃，学生实验时应注意（一般不要超过50℃）。

半导体热敏电阻测量方法

    粗测热敏电阻的值，宜选用量程适中且通过热敏电阻测量电流较小万用表。若热敏电阻10kΩ左右，可以选用MF10型万用表，将其挡位开关拨到欧姆挡R×100，用鳄鱼夹代替表笔分别夹住热敏电阻的两引脚。在环境温度明显低于体温时，读数10.2k ,用手捏住热敏电阻，可看到表针指示的阻值逐渐减小；松开手后，阻值加大，逐渐复原。这样的热敏电阻可以选用（最高工作温度100℃左右）。


半导体热敏电阻选择

    首选普通用途负温度系数热敏电阻器，因它随温度变化一般比正温度系数热敏电阻器易观察，电阻值连续下降明显。若选正温度系数热敏电阻器，实验温度应在该元件居里点温度附近。

    例MF11普通负温度系数热敏电阻器参数

    主要技术参数名称 参数值 MF11热敏电阻符号外形图

    标称阻值（kΩ） 10～15 片状外形 符号

    额定功率 （W） 0.25

    材料常数B范围（k） 1980～3630

    温度系数（10-2/℃） -（2.23～4.09）

    耗散系数（mW/℃） ≥5

    时间常数（s） ≤30

    最高工作温度（℃） 125

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　　在电子领域中，电阻是一种常见的被动元件，用于限制电流、调节电压、分压等各种电路应用。根据不同的材料、结构和工作原理，电阻可以分为多种类型，每种类型都有其独特的特点和适用场景。　　1. 固定电阻　　1.1 碳膜电阻　　定义：碳膜电阻是一种常见的电阻器，其电阻元件表面覆盖有一层碳膜。碳膜电阻的结构相对简单，通常由陶瓷、玻璃或金属基片上涂覆一层碳膜组成。碳膜的厚度和形态可以根据需要进行调整，以实现不同的电阻值。当电流通过碳膜电阻时，碳膜的电阻会限制电流流过的数量，从而起到调节电路中电流的作用。　　特点与优势　　价格低廉：碳膜电阻器的制造成本较低，因此价格相对便宜，适合大规模生产。　　稳定性好：碳膜电阻的电阻值相对稳定，不易受温度变化和环境影响。　　温度系数小：碳膜电阻的温度系数通常较小，使得在广泛的温度范围内保持稳定性。　　精度较高：碳膜电阻的精度可以达到一定水平，满足大部分一般电子电路的需求。　　应用领域　　碳膜电阻广泛应用于各种电子设备和电路中，例如放大器、滤波器、传感器、电源供应等。由于其稳定性和可靠性，碳膜电阻经常被用于要求较高精度和稳定性的电子系统中，确保电路正常运行并保持准确性。　　1.2 金属膜电阻　　定义：金属膜电阻是一种常见的电阻器，其电阻元件表面覆盖有一层金属膜。金属膜电阻的结构相对简单，通常由陶瓷、玻璃或金属基片上镀覆一层金属膜组成。金属膜的厚度和形态可以根据需要进行调整，以实现不同的电阻值。当电流通过金属膜电阻时，金属膜的电阻会限制电流流过的数量，从而起到调节电路中电流的作用。　　特点与优势　　精度高：金属膜电阻的制造工艺和材料都能够保证较高的电阻值精度，适用于对电阻值要求较高的电路设计。　　稳定性好：金属膜电阻的电阻值相对稳定，不易受温度变化和环境影响，可以确保电路工作的稳定性。　　温度系数小：金属膜电阻通常具有较小的温度系数，使得在广泛的温度范围内保持稳定性，适用于各种环境条件下的电路设计。　　耐久性强：金属膜电阻具有较好的耐久性，长时间使用不易出现电阻值漂移或变化，延长了电路的寿命。　　应用领域　　金属膜电阻广泛应用于精密仪器、测试设备、通信系统、计算机硬件等需要高精度和稳定性的电子设备中。由于其高精度、稳定性和耐久性等特点，金属膜电阻常被用于要求严格电路设计的场合，确保系统性能和准确性。　　1.3 金属氧化物膜电阻　　定义：金属氧化物膜电阻是一种常见的电阻器，其电阻元件表面覆盖有一层金属氧化物薄膜。金属氧化物膜电阻的结构包括基片、金属氧化物层和端子。基片通常为陶瓷或玻璃，上面涂覆有一层金属氧化物膜，如锌氧化物(ZnO)。当电流通过金属氧化物膜电阻时，金属氧化物层的电阻会限制电流流过的数量，从而调节电路中的电流。　　特点与优势　　高精度：金属氧化物膜电阻具有较高的电阻值精度，适用于对电阻值要求较高的电路应用。　　稳定性好：金属氧化物膜电阻的电阻值在不同温度和环境条件下保持稳定，确保电路的可靠性。　　温度系数小：金属氧化物膜电阻通常具有小的温度系数，使其在不同温度下仍然能够保持稳定性。　　耐压性强：金属氧化物膜电阻通常能够承受较高的电压，适用于各种高压电路设计。　　应用领域　　金属氧化物膜电阻广泛应用于精密仪器、通信系统、医疗设备、航空航天等领域，特别是对电阻值精度和稳定性要求较高的场合。金属氧化物膜电阻的优越特性使其成为设计复杂电子系统时不可或缺的元件之一。　　2. 可变电阻　　2.1 电位器　　定义：电位器是一种用来调节电路中电压、电流或信号的器件，也被称为可变电阻器。电位器通常用于调节电路中某些参数的数值，例如音量控制、亮度控制、电压调节等。电位器通常由导电材料形成的固定电阻和一个可移动的接触点组成。当旋钮或滑块移动时，接触点会改变其位置，从而改变电路中的电阻值。电位器可以分为旋钮式电位器和滑动式电位器两种类型，具体结构和工作原理略有不同，但原理都是通过移动接触点来改变电阻。　　类型　　旋钮式电位器：通过旋转旋钮来调整电阻值，常用于音频设备、仪器仪表等领域。　　滑动式电位器：通过滑动滑块来调整电阻值，常用于模拟电路、调光灯具等应用。　　特点与优势　　精准调节：电位器可以提供精确的电阻调节，使其在各种应用中被广泛使用。　　易于控制：通过旋钮或滑块简单地改变电位器的电阻值，方便快捷。　　调节范围广：电位器可以提供大范围的电阻调节，适用于不同场合的调节需求。　　可靠性高：良好设计的电位器具有较高的可靠性，长时间使用不易出现故障。　　应用领域　　电位器广泛应用于各种电子设备和电路中，包括音频设备、仪器仪表、电源电路、调光控制器、温度控制系统等。在这些领域中，电位器起到调节功能，帮助调整电路的参数并实现所需的功能。　　2.2 可变电阻器　　定义：可变电阻器是一种电阻器，它可以通过手动或自动调节来改变其电阻值。与固定电阻器不同，可变电阻器可以根据需要在一定范围内调整电阻值，从而调节电路中的电压、电流或信号。可变电阻器通常由一个固定电阻和一个可移动的接触点组成，通过改变接触点的位置来改变电路中的电阻值。可变电阻器的结构通常包括旋钮或滑块，使用户可以方便地调节电阻值。这种设计允许电路的某些特性得到灵活地调整，以满足特定应用需求。　　特点与优势　　灵活调节：可变电阻器可以提供灵活的电阻值调节，适用于各种需要调节电路参数的场合。　　易于控制：通过旋钮或滑块简单地改变电阻值，方便快捷。　　范围广：可变电阻器能够提供广泛的电阻调节范围，满足不同应用的需求。　　可靠性高：良好设计的可变电阻器具有较高的可靠性，长时间使用不易出现问题。　　应用领域　　可变电阻器广泛应用于各种电子设备和电路中，包括音频设备、仪器仪表、电源电路、调光控制器、温度控制系统等。在这些领域中，可变电阻器起到调节功能，帮助调整电路的参数并实现所需的功能。　　3. 特殊类型电阻　　3.1 光敏电阻　　定义：光敏电阻是一种特殊的电阻器件，其电阻值会随光照强度的变化而变化。也被称为光敏电阻器、光敏电阻器件或光电阻。光敏电阻通常由光敏材料(如硒化镉CdS)组成，在光照条件下，光敏材料的电子结构发生变化，导致材料的电阻值随之改变。当光线照射到光敏电阻上时，光照强度越大，电阻值就越小;反之，光照强度越小，电阻值就越大。这种特性使得光敏电阻可以用来检测光照强度，并根据需要调节电路参数。　　特点与优势　　光敏度高：光敏电阻对光信号的敏感度较高，能够准确地检测光照强度。　　响应速度快：光敏电阻对光信号的变化响应速度较快，适用于需要快速调节的应用。　　易于集成：光敏电阻体积小巧，易于集成到各种电路中。　　成本低：相较于其他光敏元件，光敏电阻具有较低的成本，适用于大规模生产。　　应用领域　　光敏电阻在许多领域得到广泛应用，例如：　　自动控制系统：用于实现根据光照条件自动调节灯光、窗帘等设备。　　光敏电路：用于制作光敏传感器、光控开关等。　　环境监测：用于检测环境的光照强度，例如用于气象站、温室等场合　　3.2 热敏电阻　　定义：热敏电阻(Thermistor)是一种电阻器件，其电阻值随温度的变化而变化。热敏电阻也被称为热敏电阻器、热敏电阻器件或热电阻。热敏电阻通常由热敏材料(如氧化铁、氧化铜等)构成，这些材料在不同温度下会表现出不同的电阻值。随着环境温度的变化，热敏电阻的电阻值随之变化。一种常见类型是负温度系数(NTC)热敏电阻，其电阻值随温度升高而降低;另一种类型是正温度系数(PTC)热敏电阻，其电阻值随温度升高而增加。　　特点与优势　　灵敏度高：热敏电阻对温度变化的响应速度较快，具有高灵敏度。　　稳定性好：热敏电阻在一定范围内具有较好的稳定性和可靠性。　　精度较高：热敏电阻可以提供较高的温度测量精度，适用于各种精密测温系统。　　成本适中：相对于其他温度传感器，热敏电阻具有较为经济实惠的价格。　　应用领域　　热敏电阻在许多领域得到广泛应用，包括：　　温度测量：用于测量环境温度或物体表面温度，例如在温度计、恒温器中。　　温度控制：用于根据温度变化调节系统的工作状态，实现温度控制功能。　　过热保护：用于监测设备运行时的温度，发现异常情况并采取保护措施。　　3.3 压敏电阻　　定义：压敏电阻(Varistor)是一种特殊的电阻器件，它的电阻值随着施加在其两端的电压变化而变化。压敏电阻也被称为过压保护器、压敏电阻器、氧化锌压敏电阻等。压敏电阻通常由氧化锌(ZnO)等细颗粒陶瓷材料制成，这些细颗粒材料之间存在多个PN结，当施加电压时，材料内部的PN结区域会发生击穿，形成导通路径，从而改变整体的电阻值。当电压升高到一定程度时，压敏电阻将迅速降低电阻值，吸收过电压并限制电压在安全范围内。　　特点与优势　　快速响应：压敏电阻对过电压的响应速度快，能够迅速降低电阻值以保护电路设备。　　高耐压能力：能够在较高电压下工作，并吸收或分散过电压。　　稳定性好：在正常工作条件下具有良好的稳定性和长寿命。　　多种型号：有不同尺寸和额定电压的压敏电阻可供选择，适用于各种电路设计需求。　　应用领域　　压敏电阻主要应用于以下领域：　　过电压保护：用于保护电子设备、电路元件免受过电压的损害，如雷击、静电放电等。　　电源电路：用于稳压、滤波、限流等功用，确保电路工作在安全范围内。　　传感器保护：用于保护传感器模块免受外界电压干扰。　　电阻作为电子元件中不可或缺的一部分，在各种电路设计中发挥着重要作用。不同类型的电阻根据其材料、结构和特性适用于不同的场景和应用需求。从固定电阻到可变电阻，再到特殊类型电阻，每种电阻都有其独特的特点和功能。
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　　在学习电路和电子设备时，我们常常会遇到两个重要的概念：阻抗(Impedance)和电阻(Resistance)。虽然这两个词听起来相似，但它们在电路分析和应用中具有不同的含义和功能。　　1.电阻(Resistance)　　电阻是最基本也是最常见的电路元件之一。它是指材料中流动电流受到阻碍的程度。电阻通常由导体或电阻器提供，其中导体的电阻称为欧姆电阻(Ohmic Resistance)，符号为R，单位是欧姆(Ω)。　　当通过一个电阻的电流I和电压V满足欧姆定律时，可以使用以下公式计算电阻：R = V / I　　换句话说，电阻是电压和电流之比，反映了电流通过导体时所遇到的阻碍程度。欧姆电阻在电路中产生的能量损耗以热量的形式释放。　　2.阻抗(Impedance)　　阻抗是电路中对交流信号的阻碍程度。它不仅考虑了电阻对电流的影响，还包括电感(Inductance)和电容(Capacitance)对交流信号的影响。阻抗通常用大写字母Z表示，单位是欧姆(Ω)。　　阻抗可以看作是电路元件对交流信号的整体阻碍效果，由电阻、电感和电容的组合形成。正如欧姆电阻在直流电路中的作用一样，阻抗在交流电路中起到限制电流流动的作用。　　3.阻抗的计算　　阻抗的计算需要考虑交流电路中的频率效应。对于纯电阻(Resistance)，其阻抗与电阻相等，即：Z = R　　然而，在存在电感和电容时，阻抗的计算会更加复杂。对于电感，其阻抗的大小与信号频率成正比。对于电容而言，阻抗的大小则与信号频率成反比。因此，当交流信号频率变化时，阻抗也随之变化。　　4.阻抗与电阻的应用　　阻抗和电阻在电路分析和应用中有着不同的作用。电阻主要用于限制电流，并在电路中产生能量损耗，例如加热元件、发光二极管等。阻抗则广泛应用于交流电路中，特别是在无线通信系统中。　　无线通信系统使用频率范围广泛，因此需要考虑信号频率对阻抗的影响。例如，在天线设计中，天线的阻抗匹配非常重要。如果天线的阻抗与传输线或其他电路元件的阻抗不匹配，将导致信号反射和损耗，影响无线通信性能。因此，在设计和优化无线通信系统时，需要考虑阻抗匹配，并通过合适的电路网络来调整阻抗。　　另外，阻抗在滤波器设计中也扮演着重要角色。滤波器用于选择特定频率范围内的信号并滤除其他频率的干扰。根据所需的滤波器特性，可以使用电感、电容和电阻的组合来实现阻抗的变化。通过调整阻抗，滤波器可以达到对特定频率的衰减或放大，以实现精确的频率选择。　　此外，阻抗和电阻在音频设备中也具有不同的应用。阻抗匹配在音频信号的传输和放大过程中起到重要作用。例如，音频输入源的阻抗需要与放大器的输入阻抗匹配，以最大限度地传递信号并减少噪音和失真。
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　　电阻是电子电路中常见的基本元件之一，它用来控制电流的流动和限制电路中的能量传递。在实际应用中，我们经常需要测量电阻的好坏以确保电路的正常运行。本文AMEYA360将介绍常见的电阻测量方法，并探讨如何判断电阻的好坏。　　一、常见的电阻测量方法　　万用表法：使用万用表测量电阻是最常见也是最简便的方法之一。万用表通常具有不同的量程，可以测量不同范围的电阻值。测量时，将电阻两端连接到万用表的电阻测量档口上，读取表头上的电阻数值即可。　　桥式测量法：桥式测量法是一种更精确的电阻测量方法。它利用了电阻与电流、电压之间的关系，通过调节电桥平衡来测量电阻的值。这种方法对于较小的电阻值测量更为有效，但需要专用的电桥设备。　　数字电表法：数字电表是一种现代化的电阻测量工具，它能够直接显示电阻的数值。通过将电阻两端连接到数字电表的电阻测量插口上，即可读取电阻的数值。这种方法通常比较准确且方便快捷。　　二、判断电阻好坏的指标　　电阻值：电阻的好坏首先可以从其电阻值来判断。理想情况下，电阻的电阻值应与其标称值相符。如果测量的电阻值与标称值有较大偏差，那么可能存在电阻失效或损坏的情况。　　稳定性：电阻的稳定性是指电阻在不同工作条件下是否能保持一致的电阻值。稳定性较好的电阻会随着时间和温度变化而保持相对稳定的电阻值，并且不容易受到外部干扰。因此，在测量电阻好坏时，需要检查其稳定性。　　温度系数：电阻的温度系数是指电阻随温度变化的变化率。好的电阻应具有较小的温度系数，即在不同温度下电阻值的变化较小。这对于需要在不同温度环境下工作的电路特别重要。　　功率承受能力：电阻的功率承受能力是指它可以耗散的功率大小。好的电阻应具有高功率承受能力，能够在长时间高功率负载下工作而不损坏。　　测量电阻的好坏是确保电路正常运行的重要步骤。通过使用万用表、桥式测量法或数字电表等测量方法，我们可以得到电阻的数值。然后，通过判断电阻值是否接近标称值、电阻的稳定性、温度系数和功率承受能力等指标，进一步判断电阻的好坏。这些方法和指标将有助于我们评估电阻的性能，并选择适合特定需求的电阻元件。
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