热敏电阻器
热敏电阻器是电阻值对温度极为敏感的一种电阻器，也叫半导体热敏电阻器。它可由单晶、多晶以及玻璃、塑料等半导体材料制成。这种电阻器具有一系列特殊的电性能，最基本的特性是其阻值随温度的变化有极为显著的变化，以及伏安曲线呈非线性。
热敏电阻器是基于材料的电阻温度特性工作的，即其电阻值会随着温度的变化而变化。根据这一特性，热敏电阻器可以分为两类：正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。
热敏电阻器的工作原理
PTC热敏电阻：其阻值随温度的升高而增加，这种特性是由于材料内部的载流子在温度升高时受到更多的散射，导致电阻增加。PTC热敏电阻在温度达到一定阈值时，其阻值会急剧增加，表现出明显的非线性特性。
NTC热敏电阻：其阻值随温度的升高而减小，这种特性是由于材料内部的载流子在温度升高时获得更多的热能，导致其运动速度加快，从而使电阻减小。NTC热敏电阻的阻值随温度变化呈现较好的线性关系，因此适用于精确的温度测量和控制
热敏电阻器特点：
温度敏感性高：热敏电阻器的电阻值随温度的变化非常敏感，能够在较小的温度变化范围内产生显著的电阻变化。这使得它能够精确地检测和测量温度。
阻值变化大：与普通电阻相比，热敏电阻器的电阻值随温度的变化范围更大，可以达到几个数量级的变化。这使得它在需要大范围测量温度的场合中特别有用。
响应速度快：热敏电阻器对温度变化的响应速度非常快，能够在短时间内迅速感知并响应温度变化。这使得它在需要快速响应温度变化的系统中具有重要应用。
体积小、重量轻：热敏电阻器通常采用小型化设计，体积小巧、重量轻，便于集成到各种电子设备中。
可重复性好：热敏电阻器的性能稳定可靠，具有较好的可重复性和可靠性，可以长期稳定运行。
热敏电阻器用途：
温度测量：热敏电阻器广泛应用于各种温度测量场合，如环境温度监测、工业过程控制、医疗设备中的温度检测等。通过测量热敏电阻器的电阻值，可以准确地获取温度信息。
温度控制：热敏电阻器还可以用于温度控制系统，如恒温箱、空调、冰箱等。通过监测温度变化并调整加热或制冷设备的工作状态，实现温度的稳定控制。
温度补偿：在某些电子设备中，温度变化会对电路性能产生影响。使用热敏电阻器可以对电路进行温度补偿，以提高电路的稳定性和可靠性。
温度保护：热敏电阻器还可以用于温度保护电路，如电机过热保护、电源过热保护等。当温度超过设定值时，热敏电阻器的电阻值会迅速变化，触发保护电路动作，防止设备损坏或发生危险。
流量测量：在液体或气体流量测量中，热敏电阻器可以用于构建热线风速计或热式流量计。通过测量热敏电阻器在流体中的温度变化，可以推算出流体的流量。
其他应用：此外，热敏电阻器还可以用于火灾报警系统、汽车电子、智能家居等领域，为各种设备和系统提供温度检测和控制功能。
一、清洁保养
1、定期清洁：
使用过程中，需定期对热敏电阻器及其周围环境进行清洁。
如有异物附着在热敏电阻上，应及时用洁净的布擦拭清除。
2、检查接线端子：
定期检查热敏电阻的接线端子是否松动，如有松动应及时紧固。
注意检查接线端子是否受到腐蚀或氧化，如有必要应更换。
二、检查与校准
1、密封性能检查：
定期对热敏电阻的密封性能进行检查，确保其正常工作。
一旦发现密封性能有问题，应及时进行更换或维修。
2、电缆与载体检查：
定期检查热敏电阻的电缆是否磨损或老化，如有破损或老化现象应及时更换。
定期检查热敏电阻的载体材料是否老化，如有必要应及时更换。
3、定期校准：
为了确保测量的准确性，需要定期对热敏电阻进行校准。
校准间隔可以根据使用环境和精度要求来确定，一般建议每年至少校准一次。
校准时应选择符合相关标准和要求的设备进行校准，确保校准的准确性和可靠性。
三、安全注意事项
1、切断电源：在进行维修保养时，必须首先切断电源，确保安全。
2、加装隔离元件：在热电阻内部加装隔离元件，防止电击和触电事故的发生。
3、绝缘测试：每次检修前，应对热敏电阻进行绝缘测试，确保其安全可靠。
4、避免损坏：如果热敏电阻被损坏或出现故障，应立即将其停用，并进行检修或更换。
1. 原材料准备
主要原料：特种陶瓷粉末，如氧化物、硅酸盐等，以及特定的添加剂如助燃剂和增强剂。
纯度与粒度：原材料需经过严格筛选，确保其纯度和粒度符合标准，以保证热敏电阻器的性能。
2. 粉碎与混合
粉碎处理：将混合好的原料放入球磨罐中，加入研磨介质进行球磨，使粉末颗粒更细腻，混合更为均匀。
混合均匀性：确保原料混合均匀，对后续成型工艺和产品质量至关重要。
3. 成型工艺
成型方法：常见的成型方法有干压成型和挤出成型。干压成型适用于小型热敏电阻，而挤出成型多用于大尺寸或异形产品。
尺寸稳定性：选取合适的成型方式，保证热敏电阻在生产过程中的尺寸稳定性。
4. 制备薄片
成型与热处理：将混合粉末通过特定的压力和温度进行成型，得到所需薄片。随后进行热处理和加工处理，以优化薄片的性能。
5. 电阻元件制备
材料选择：选择符合要求的热敏电阻材料，如氧化锌、氧化镍、氮化硅等，这些材料直接影响最终产品的质量和性能。
制备方法：通过化学分解、溶胶-凝胶等方法，将粉末或薄膜制备成具有特定形状和尺寸的电阻元件。
成分与结构控制：精确控制材料的成分、结构和形态，以保证电阻元件的性能符合设计要求。
6. 封装
封装材料：选择具有良好绝缘性能、机械强度和耐候性的封装材料。
封装过程：将电阻元件安装在一个合适的外壳中，注意保持电阻元件的清洁和完好，避免在封装过程中引入杂质或造成元件损伤。
7. 质量控制
严格检测：对原材料、电阻元件以及成品进行严格的质量检测和控制，确保每一步都达到预定的标准和要求。
温度与气氛控制：在材料制备和电阻元件制备过程中，进行严格的温度控制和气氛控制，以保证材料的性能和结构的稳定性。
8. 精度与稳定性
精度提高：通过精确控制材料的纯度、制备工艺的参数以及封装工艺的质量，提高热敏电阻的精度。
稳定性提升：考虑热敏电阻的精度和稳定性，采取适当的工艺措施和技术手段，确保热敏电阻在长时间使用过程中电阻值的变化程度较小。
一、安装与连接
选择合适的安装位置：应安装在被测物体附近，并且避免受到外界环境的影响，如阳光直射、雨水浸泡等。同时，需要确保有足够的插入深度，以减少由热传导引起的误差。当介质为水和气体时，其插入深度应分别为管径的15倍与25倍以上。
连接导线：将热敏电阻器的引脚与导线连接起来时，需要注意连接牢固，避免松动或接触不良导致测量误差。
固定传感器：使用螺丝或其他固定装置将热敏电阻器固定在被测物体上，确保其在工作过程中不会移动或晃动。
二、工作环境
避免温度急骤变化：为了减少热敏电阻的时效变化，应尽可能避免处于温度急骤变化的环境。这有助于保持热敏电阻器的性能稳定。
避免电磁干扰：必须避免在热敏电阻周围发生外部电磁干扰或高压放电，以防止其对热敏电阻器的性能产生影响。
三、使用与维护
避免过电流：过电流将破坏热敏电阻。因此，在使用过程中需要注意避免过电流的产生。
测量时间：开始测量的时间应为经过时间常数的5-7倍以后再开始测量，以确保测量的准确性。
禁止机械形变：绝对禁止在热敏电阻上施加机械形变力、撕扯或划伤热敏电阻的金属外壳，以防止其损坏。
避免长时间处于不良介质中：绝对禁止让热敏电阻长时间处于截面积不足的固体粘接介质中，以免影响热敏电阻的感温效果及对温度的敏感度。
四、电压与电流控制
电压控制：热敏电阻器有自热效应，因此加在热敏电阻器上的电压不可太高，避免误差产生。通常只能用微弱电流驱动。
避免串联：不可将热敏电阻器与另外一些组件串连来获得更高的电压或功率，因为自热现象会使两端电压过高，导致热敏电阻器的击穿。
五、特定环境下的使用
避免导电液体或气体：不可将无保护之热敏电阻器用于导电液体或浸蚀在还原气体中，因为会使热敏电阻器之特性发生变化。
1. 外观检查
检查标志：确保热敏电阻器标志清晰，无模糊或磨损现象。
检查焊片和引脚：焊片或引脚应无锈蚀，且旋轴转动灵活，松紧适当。
机械检查：转动时手感应平滑，不应出现机械杂声和抖动的现象。
摇动检查：轻轻摇动热敏电阻器的引脚，确保无松动现象。
2. 电阻值测量
设置万用表：将万用表电阻挡拨到适当的量程，进行欧姆调零。
连接测试：使用两支表笔(不分正负)分别连接电阻器的两端引脚，测量实际电阻值。
核对测试值：将测试值与电阻器的标称值进行核对，判断其是否完好。若万用表指针不动，可能表示内部电阻体已断开。
3. 活动触点检查
连接表笔：使用万用表的两支表笔分别连接中间引脚及其余任一引脚。
旋转轴柄：徐徐旋转轴柄，观察表头指针是否平稳移动。
判断接触问题：若指针出现跳跃、跌落现象，可能表示可动接触点与电阻体接触有问题。
4. 特定故障排查
灵敏度降低：检查热敏电阻表面积是否存在污垢、灰尘等杂质，定期清洁表面。
电阻值异常：检查线路连接是否牢固，有无松动或接触不良的情况，必要时重新焊接或更换线路连接部件。
响应速度变慢：检查内部结构是否老化或存在缺陷，如有需要，更换新的热敏电阻。
温度测量不准确：重新标定热敏电阻的参数，或检查测温电路的设计与连接是否正确。
损坏或烧毁：确保热敏电阻工作在正常的电流和温度范围内，避免超负荷运行。
