热敏电阻是由哪些主要原材料制作成的？

热敏材料一般可分为半导体类、金属类和合金类三类，现分别简述如下 [1] 。半导体热敏电阻材料这类材料有单晶半导体、多晶半导体、玻璃半导体、有机半导体以及金属氧化物等。它们均具有非常大的电阻温度系数和高的电阻率，用其制成的传感器的灵敏度也相当高。按电阻温度系数也可分为负电阻温度系数材料和正电阻温度系数材料.在有限的温度范围内，负电阻温度系数材料a可达-6*10-2/℃，正电阻温度系数材料a可高达-60*10-2/℃以上。如饮酸钡陶瓷就是一种理想的正电阻温度系数的半导体材料。上述两种材料均广泛用于温度测量、温度控制、温度补瞬、开关电路、过载保护以及时间延迟等方面，如分别用子制作热敏电阻温度计、热敏电阻开关和热敏电阻温度计、热敏电阻开关和热敏电阻延迟继电错等 [1] 。这类材料由于电阻和流度呈指数关系，因此测温范围狭窄、均匀性也差 [1] 。.金属热敏电阻材料此类材料作为热电阻测温、限流器以及自动恒温加热元件均有较为广泛的应用。如铂电阻温度计、镍电阻温度计、铜电阻温度计等。其中铂侧温传感器在各种介质中(包括腐蚀性介质)，表现出明显的高精度和高稳定的特征。但是，由于铂的稀缺和价格昂贵而使它们的广泛应用受到一定的限制。铜测温传感器较便宜，但在腐蚀性介质中长期使用，可导致静态特性与阻值发生明显变化。最近有资料报导，铜测温传感器可在空气介质中-60~180℃温度范围使用。但是，国外为了在-60~180℃长期地测量温度和在250℃短期测量温度，普遍大量使用着镍测温传感器，并认为镍是一种较理想的材料，因为它们具有高的灵敏度、满意的重现性和稳定性 [1] 。合金热敏电阻材料合金热敏电阻材料亦称热敏电阻合金。这种合金具有较高的电阻率，并且电阻值随温度的变化较为敏感，是一种制造温敏传感器的良好材料。作为温敏传感器的热敏电阻合金性能要求如下：（1）足够大的电阻率；（2）相当高的电阻温度系数；(3)具有接近于实验材料线膨胀系数；(4)小的应变灵敏系数；（5）在工作温度区间加热和冷却时，电阻温度曲线应有良好的重复性 [1] 。

这位同学很喜欢思考哈。这个问题有一定道理。热敏电阻通常是半导体陶瓷制作的，理论上是具有负温度系数。但PTC（正温度系数热敏电阻），其整体趋势也可以说是负温度系数，我们可以使用的是其中的一段，比如从-50到150℃范围内，它是正温度系数，其余区间是负温度系数。在这个区间，可以通过掺杂等方式，对它的温度系数，电阻率及区间大小进行调整，而我们所使用的也正是这个区间段的特性。

半导体热敏电阻的工作原理：

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。

⑴ 正温度系数热敏电阻的工作原理

此种热敏电阻以钛酸钡（BaTio3）为基本材料，再掺入适量的稀土元素，利用陶瓷工艺高温烧结尔成。纯钛酸钡是一种绝缘材料，但掺入适量的稀土元素如镧（La）和铌（Nb）等以后，变成了半导体材料，被称半导体化钛酸钡。它是一种多晶体材料，晶粒之间存在着晶粒界面，对于导电电子而言，晶粒间界面相当于一个位垒。当温度低时，由于半导体化钛酸钡内电场的作用，导电电子可以很容易越过位垒，所以电阻值较小；当温度升高到居里点温度（即临界温度，此元件的‘温度控制点’ 一般钛酸钡的居里点为120℃）时，内电场受到破坏，不能帮助导电电子越过位垒，所以表现为电阻值的急剧增加。因为这种元件具有未达居里点前电阻随温度变化非常缓慢，具有恒温、调温和自动控温的功能，只发热，不发红，无明火，不易燃烧，电压交、直流3～440V均可，使用寿命长，非常适用于电动机等电器装置的过热探测。

⑵ 负温度系数热敏电阻的工作原理

负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料，采用陶瓷工艺制造而成。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，完全类似于锗、硅晶体材料，体内的载流子（电子和空穴）数目少，电阻较高；温度升高，体内载流子数目增加，自然电阻值降低。负温度系数热敏电阻类型很多，使用区分低温（-60～300℃）、中温（300～600℃）、高温（>600℃）三种，有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、价格低等优点，广泛应用于需要定点测温的温度自动控制电路，如冰箱、空调、温室等的温控系统。

热敏电阻与简单的放大电路结合，就可检测千分之一度的温度变化，所以和电子仪表组成测温计，能完成高精度的温度测量。普通用途热敏电阻工作温度为-55℃～+315℃，特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55℃，可达-273℃。

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