光敏电阻、压敏电阻、热敏电阻记录整理

未完待续
光敏热敏压敏
1.光敏电阻
1.1符号（文字符号： “RL”，“RG”，“R”）

1.2 重要参数
1）亮电阻（kΩ）：指光敏电阻器受到光照射时的电阻值。
2）暗电阻(MΩ)：指光敏电阻器在无光照射（黑暗环境）时的电阻值。
3）最高工作电压(V)：指光敏电阻器在额定功率下所允许承受的最高电压
4）亮电流：指光敏电阻器在规定的外加电压下受到光照射时所通过的电流。
5）暗电流(mA)：指在无光照射时，光敏电阻器在规定的外加电压下通过的电流。
6）时间常数（s）：指光敏电阻器从光照跃变开始到稳定亮电流的63%时所需的时间。
7）电阻温度系数：指光敏电阻器在环境温度改变1℃时，其电阻值的相对变化。
8）灵敏度：指光敏电阻器在有光照射和无光照射时电阻值的相对变化。
常见光敏电阻规格参数：

照度 [zhào dù]
[释义] 受光照射的表面上任一点附近单位面积上的光通量。
光照强度是一种物理术语，指单位面积上所接受可见光的光通量。简称照度，单位勒克斯（lux或lx）。用于指示光照的强弱和物体表面积被照明程度的量。在光度学(photometry)中，“光度”是发光强度在指定方向上的密度，但经常会被误解为照度。
照度电阻特性：单位面积上的光通量对电阻的影响，光照越强,它的电阻值越低。

1.3 光敏电阻分类

2 热敏电阻
2.1 简介
NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，通常我们提到的NTC是指负温度系数热敏电阻，简称NTC热敏电阻。又被称为负温度系数热敏电阻，是一类电阻值随温度增大而减小的一种传感器电阻。

NTC热敏电阻是一个很简单的温度传感器，在消费类电子产品中非常常见。NTC热敏电阻是一种典型具有温度敏感性的半导体电阻,它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的减小.

NTC热敏电阻是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的.这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料.温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低.
2.2 NTC热敏电阻的用途:
功率型NTC热敏电阻
补偿型NTC热敏电阻
测温型NTC热敏电阻
2.3 测温范围
它的测温范围一般在-10～+300℃，但是也有可以测量温度更高的热敏电阻，它的一个比较重要的参数是额定零功率电阻值以及精度，也就是25℃的时候的阻值，我们经常说热敏电阻的阻值其实已经默认了在25℃的阻值，NTC热敏电阻器由混合氧化物的多晶陶瓷构成。不同材料不同的封装应用在不同的场合。
NTC的选型有两个比较重要的参数，一个是25℃的阻值，另一个是B常数（25/50℃），如果两个NTC的这两项参数一样，它们的NTC阻值和温度的曲线也差不多相似，可以进行替代。
2.4 测量
NTC测量的时候应分为两个步骤：
步骤一。在25℃下，测量其标称电阻值。比如100K的NTC。在25℃时用万用表或者电阻仪其电阻值，记录测量值与标称值进行对比；
步骤二。在特定温度下测量其电阻值。比如：将100K的NTC置于60℃的恒温环境下(建议用油槽进行测量，因为油槽的温度比较恒定)测量其电阻值，记录测量值与标称值进行对比，测试电阻值应为24.5K左右；
2.5 NTC热敏电阻一般主要有五个作用：
浪涌电流抑制；
温度测量；
温度补偿；
液面测量；
过热保护。
利用NTC热敏电阻NTC温度传感器的自热特性可实现自动增益控制，构成RC振荡器稳幅电路，延迟电路和保护电路，还可以用作测温元件，例如电磁炉、电暖器均有应用。
在测温精度要求不高的需求中可以使用NTC来测温，一般NTC电阻和一定值电阻串联，通过测量电阻两端的电压即可计算出NTC的阻值，进而可以知道当前环境大致的温度值。
另外，NTC以其优良的性价比，封装的形式多样适应性，以及简单的使用方式，在各个领域中的很多情况下都会成为工程师测温电路中优先选择的测温方式，广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域，发展前景极其广阔。

当然，热敏电阻除了NTC还有PTC，热敏电阻其主要功能是随着温度的变化而表现出电阻的变化。

NTC（负温度系数）热敏电阻器的特征是：
无功耗电阻
其电阻随温度上升而减少

NTC电阻对温度变化的响应通常是线性的。当需要连续线性改变电阻与温度时，例如温度补偿、温度控制系统和浪涌电流限制，选择NTC热敏电阻是比较合适的。

PTC (正温度系数) 热敏电阻器的特征是：
无功耗电阻
其电阻随温度上升而增加
PTC电阻会随温度的增加发生轻微变化，直到达到“切换点”，之后电阻值会发生几个数量级的增加。PTC通常适用于具有自复位功能的保险丝以及加热器应用。PTC一般串联在电路中使用，用来限制电路电流，是一种过流保护器件。

3 压敏电阻
3.1 工作原理
压敏电阻是一种具有非线性伏安特性的电阻器件，主要用于在电路承受过压时进行电压钳位，吸收多余的电流以保护敏感器件。英文名称叫"VoltageDependentResistor"简写为"VDR",或者叫做"Varistor",压敏电阻的主要参数有:压敏电压、通流容量、结电容、响应时间等。
TDK压敏电阻工作原理

当加在压敏电阻上的电压低于它的阈值时，流过它的电流极小，它相当于一个阻值无穷大的电阻。也就是说，当加在它上面的电压低于其阈值时，它相当于一个断开状态的开关。

当加在压敏电阻上的电压超过它的阈值时，流过它的电流激增，它相当于阻值无穷小的电阻。也就是说，当加在它上面的电压高于其阈值时，它相当于一个闭合状态的开关。

3.2 TDK压敏电阻基本性能

(1)保护特性，当冲击源的冲击强(或冲击电流Isp=Usp/Zs)不超过规定值时，压敏电阻的限制电压不允许超过被保护对象所能承受的冲击耐电压(Urp)。压敏电阻虽然能吸收很大的浪涌能量，但不能承受毫安级以上的持续电流，在用作过压保护时必须考虑到这一点。
(2)耐冲击特性，即压敏电阻本身应能承受规定的冲击电流，冲击能量，以及多次冲击相继出现时的平均功率。
(3)寿命特性有两项，一是连续工作电压寿命，即压敏电阻在规定环境温度和系统电压条件应能可靠地工作规定的时间(小时数)。二是冲击寿命，即能可靠地承受规定的冲击的次数。
(4)压敏电阻介入系统后，除了起到"安全阀"的保护作用外，还会带入一些附加影响，这就是所谓"二次效应"，它不应降低系统的正常工作性能。
这时要考虑的因素主要有三项，一是压敏电阻本身的电容量(几十到几万PF)，二是在系统电压下的漏电流，三是压敏电阻的非线性电流通过源阻抗的耦合对其他电路的影响。
3.3 选型
过压保护压敏电阻的使用原则是在其接入被保护设备后，不能影响设备的正常运行，又能有效地对设备实施瞬时过压保护。为此，除了过压保护压敏电阻的技术参数外，在实际选择时还要考虑以下几个问题：

过压保护压敏电阻使用要点一：通流容量选择
过压保护压敏电阻可用在可控硅整流器的保护上;3kA的用在电器设备的浪涌吸收上;5kA的用在对雷击及电子设备的过电压吸收上;10kA的用在对雷击的保护上。按后者，常用综合波(发生器开路输出时产生1.2/50μs的电压波;短路输出时产生8/20μs的电流波;发生器的内阻为2Ω)来在线考核设备对抗雷击浪涌干扰的能力。在4kV试验时，保护器吸收的最大电流可达2kA;对6kV的试验，吸收电流的最大值为3kA。但在实际选择时，还应当适当加大所选过压保护压敏电阻的通流容量。

过压保护压敏电阻使用要点二：固有寄生电容
过压保护压敏电阻有一个固有电容问题，根据外形尺寸和标称电压的不同，其值在数百至数千pF之间。过压保护压敏电阻的固有电容决定了它不适合在高频场合下使用，否则会影响系统的正常运行;适合在工频系统里使用，如用作电源进线的保护、可控硅整流器的保护等。

过压保护压敏电阻使用要点三：压敏电压选择
考虑到过压保护压敏电阻实际的压敏电压与标称电压之间的偏差(应考虑为标称电压的1.1～1.2倍)、交流电路中电源电压可能的波动范围(应考虑为额定电压的1.4～1.5倍)、交流电压峰值和有效值之间的关系(应考虑1.4倍)，所以，应选用压敏电压为额定电压2.2～2.5倍的过压保护压敏电阻。

对于选择过压保护压敏电阻来说，对信号传输线路，进行ESD防护，须考虑：

(1)过压保护压敏电阻最大工作电压大于电路工作电压;

(2)过压保护压敏电阻电容量与信号传输速率相匹配，即过压保护压敏电阻在信号传输时，对信号没有衰减

(3)过压保护压敏电阻耐ESD能力与整机要求相符。

对电源线路，进行感应过电压、操作过电压防护，须考虑：

(1)过压保护压敏电阻最大工作电压大于电路工作电压;

(2)过压保护压敏电阻的最大峰值电流、能量耐量须大于电路中可能出现的感应过电压、操作过电压幅值。在电路结构、空间位置、设计成本许可的条件下，尽可能选用电容量大或尺寸大的产品。

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