《敏感材料》PPT课件

《《敏感材料》PPT课件》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第三章敏感材料CompanyLogowww.themegallery.com内容热敏陶瓷1气敏陶瓷2热释电陶瓷3CompanyLogowww.themegallery.com敏感材料-热敏陶瓷敏感陶瓷用于制造敏感元件，是根据某些陶瓷的电阻率、电动势等物理量对热、湿、光、电压及某种气体、某种离子的变化特别敏感的特性而制得的。按其相应的特性，可把这些材料分别称作热敏、湿敏、光敏、压敏、气敏、热释电及离子敏感陶瓷。热敏陶瓷是一类电阻率、磁性、介电性等性质随温度发生明显变化的材料，主要用于制造温度传感器、线路温度补偿及稳频的元件-热敏电阻(thermistor)。热敏陶瓷具有灵敏度高

2、、稳定性好、制造工艺简单及价格便宜等特点。敏感材料-热敏陶瓷热敏电阻的特性1.温度特性：是一条指数曲线。热敏电阻器的电阻温度关系可表示为式中，Rt为温度t℃时的电阻值；R1为温度20℃时的电阻值；β为热敏电阻常数，与材料的性质有关，通常取3000-5000K。CompanyLogowww.themegallery.com敏感材料-热敏陶瓷温度系数：在某一温度T下(通常为20℃)，当温度变化1℃时，热敏电阻阻值的变化率。即αT和RT对应于温度T(K)时的电阻温度系数和电阻值，在工作温度范围内，αT不是一个常数。热敏电阻的温度系数绝对值比金属高很多倍，灵敏度较高，且电阻大，测量线

3、路简单，不需要考虑引线带来的误差，能够远距离测量。CompanyLogowww.themegallery.com敏感材料-热敏陶瓷2.伏安特性：在稳态情况下，通过热敏电阻的电流I与其两端之间的电压V的关系。当流过热敏电阻的电流很小时，电阻值只决定于环境温度，伏安特性是直线，遵循欧姆定律，适于温度测量。当电流增大到一定值时，热敏电阻温度升高，出现负阻特性，即使电流增大，端电压反而下降。CompanyLogowww.themegallery.com敏感材料-热敏陶瓷3.电流-时间特性：热敏电阻在施加电压的过程中，电流随时间变化的特性。开始加电瞬间的称为起始电流。一定环境温度下，给

4、热敏电阻加一个起始电流，通过PTC热敏电阻的电流降低到起始电流的50%时经历的时间就是动作时间。电流-时间特性是自动消磁热敏电阻、延时启动热敏电阻、过载保护热敏电阻的重要参考特性。CompanyLogowww.themegallery.com敏感材料-热敏陶瓷热敏电阻的参数1.标称阻值Rc：热敏电阻器在规定温度下(25℃)的实际电阻值。2.材料常数B：描述热敏电阻材料物理特性的参数，也是热灵敏度指标，B值越大，表示热敏电阻器的灵敏度越高。在实际工作时，B值并非一个常数，而是随温度的升高略有增加。3.电阻温度系数αT：它表示温度变化1℃时的阻值变化率，单位为%/℃。Compan

5、yLogowww.themegallery.com敏感材料-热敏陶瓷4.时间常数τ：描述热敏电阻器热惯性的参数。指的是在无功耗的状态下，环境温度由一个特定温度向另一个特定温度突然改变时，热敏电阻的温度变化到两个特定温度之差的63.2%所需的时间。τ越小，表明热敏电阻器的热惯性越小。5.耗散系数δ：功率耗散的变化量与元件相应温度变化量之比称为耗散系数，其单位为W/℃。耗散系数是表征热敏电阻器与周围媒介进行热交换能力的一个参数。对于大功率发热件来讲，耗散系数更重要，它直接影响到功率输出。CompanyLogowww.themegallery.com敏感材料-热敏陶瓷热敏电阻按特性

6、分类：①正温度系数热敏电阻：电阻随温度升高而增大的热敏电阻，简称PTC热敏电阻(positivetemperaturecoefficient)；②负温度系数热敏电阻：电阻随温度的升高而减小的热敏电阻，简称NTC热敏电阻(negativetemperaturecoefficient)；③临界温度热敏电阻：电阻在某特定温度范围内急剧变化的热敏电阻，简称为CTR(criticaltemperatureresistor)。CompanyLogowww.themegallery.com敏感材料-热敏陶瓷PTC热敏电阻：具有电阻值随着温度升高而增大的特性，特别是在居里温度点附近电阻值跃升

7、有3～7个数量级。利用其最基本的电阻温度特性及电压-电流特性与电流-时间特性，PTC热敏电阻已广泛应用于工业电子设备，汽车及家用电器等产品中，以达到自动消磁、过热过流保护，马达启动，恒温加热，温度补偿、延时等作用。CompanyLogowww.themegallery.com敏感材料-热敏陶瓷PTC热敏电阻器有两大系列：一类是采用BaTiO3为基材料制作的PTC；另一类是以氧化钒为基的材料。1.BaTiO3系PTC热敏电阻陶瓷(1)BaTiO3陶瓷产生PTC效应的条件当BaTiO3陶瓷材料中的晶粒充分半