热敏电阻的基本特性详细介绍
电阻－温度特性
热敏电阻的电阻－温度特性可近似地用式1表示。
(式1) R=Ro exp {B(I/T-I/To)}
| R | : 温度T(K)时的电阻值 |
| Ro | : 温度T0(K)时的电阻值 |
| B | : B 值 |
| *T(K)= t(ºC)+273.15 | |
但实际上，热敏电阻的B值并非是恒定的，其变化大小因材料构成而异，最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时，将与实测值之间存在一定误差。
此处，若将式1中的B值用式2所示的作为温度的函数计算时，则可降低与实测值之间的误差，可认为近似相等。
(式2) BT=CT2+DT+E
上式中，C、D、E为常数。
另外，因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化，但常数C、D 不变。因此，在探讨B值的波动量时，只需考虑常数E即可。
• 常数C、D、E的计算
常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值)数据 (T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3)，通过式3～6计算。
首先由式样3根据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式样。
• 电阻值计算例
试根据电阻－温度特性表，求25°C时的电阻值为5(kΩ)，B值偏差为50(K)的热敏电阻在10°C～30°C的电阻值。
• 步 骤
(1) 根据电阻－温度特性表，求常数C、D、E。
To=25+273.15 T1=10+273.15 T2=20+273.15 T3=30+273.15(2) 代入BT=CT2+DT+E+50，求BT。
(3) 将数值代入R=5exp {(BTI/T-I/298.15)}，求R。
*T : 10+273.15～30+273.15
• 电阻－温度特性图如图1所示
所谓电阻温度系数(α)，是指在任意温度下温度变化1°C(K)时的零负载电阻变化率。电阻温度系数(α)与B值的关系，可将式1微分得到。
这里α前的负号(－)，表示当温度上升时零负载电阻降低。
散热系数 (JIS-C2570)
散热系数(δ)是指在热平衡状态下，热敏电阻元件通过自身发热使其温度上升1°C时所需的功率。
在热平衡状态下，热敏电阻的温度T1、环境温度T2及消耗功率P之间关系如下式所示。
产品目录记载值为下列测定条件下的典型值。
| (1) | 25°C静止空气中。 |
| (2) | 轴向引脚、经向引脚型在出厂状态下测定。 |
额定功率(JIS-C2570)
在额定环境温度下，可连续负载运行的功率最大值。
产品目录记载值是以25°C为额定环境温度、由下式计算出的值。
(式) 额定功率=散热系数×（最高使用温度－25）
最大运行功率=t×散热系数 … (3.3)
这是使用热敏电阻进行温度检测或温度补偿时，自身发热产生的温度上升容许值所对应功率。(JIS中未定义。)容许温度上升t°C时，最大运行功率可由下式计算。
指在零负载状态下，当热敏电阻的环境温度发生急剧变化时，热敏电阻元件产生最初温度与最终温度两者温度差的63.2%的温度变化所需的时间。
热敏电阻的环境温度从T1变为T2时，经过时间t与热敏电阻的温度T之间存在以下关系。
| T= | (T1-T2)exp(-t/τ)+T2......(3.1) |
| (T2-T1){1-exp(-t/τ)}+T1.....(3.2) |
上式中，若令t=τ时，则(T-T1)/(T2-T1)=0.632。
换言之，如上面的定义所述，热敏电阻产生初始温度差63.2%的温度变化所需的时间即为热响应时间常数。
经过时间与热敏电阻温度变化率的关系如下表所示。
产品目录记录值为下列测定条件下的典型值。
| (1) | 静止空气中环境温度从50°C至25°C变化时，热敏电阻的温度变化至34.2°C所需时间。 |
| (2) | 轴向引脚、径向引脚型在出厂状态下测定。 |
另外应注意，散热系数、热响应时间常数随环境温度、组装条件而变化。
NTC负温度系数热敏电阻R-T特性
B 值相同， 阻值不同的 R-T 特性曲线示意图
相同阻值，不同B值的NTC热敏电阻R-T特性曲线示意图