什么是热敏电阻及其工作原理？
图片：Jeremy Cook | 描述：热敏电阻有多种形状和尺寸
作者：Jeremy Cook
热敏电阻是热敏感电阻的简称，是一种可随温度变化的电阻。随着温度的变化，热敏电阻的电阻可增大或减小。
热敏电阻大致分为两类：
• NTC 热敏电阻：负温度系数 – 电阻随温度升高而降低
• PTC 热敏电阻：正温度系数 – 电阻随温度升高而增加
正或负温度系数标签指一阶行为近似中的 k 项：
∆R = k∆T
这里，R 是电阻，T 是温度，k 是两者相关的系数。在标准（非热敏电阻）电阻中，k 在理想情况下尽可能接近 0，在较宽温度范围内保持恒定的 R。
这种一阶近似仅在有限的温度范围内准确。对于电阻与温度的关系，更可靠的表达式是基于半导体电阻的 Steinhart-Hart 方程，表示为：
1/T = A + BlnR + C(lnR)3
在该方程中，T（温度）和 R（电阻）项符合一阶近似。A、B 和 C 系数可调整，以匹配热敏电阻的个别属性。
除电阻行为之外，热敏电阻还有多种封装，包括安装在试验板上的小型 SMD 元件，以及为实现远程传感功能而连接引线的器件。热敏电阻可用于温度测量，也可用于直接电路控制。
热敏电阻的用途是什么？
图片：Jeremy Cook | 描述：热敏电阻有小封装和大封装。
热敏电阻的温度感应是通过 NTC 热敏电阻实现的。例如，3D 打印机的热端温度通常用 NTC 热敏电阻测量，其额定环境温度 (25°C/77°F) 电阻一般为 100kΩ。3D 打印机的控制器可测量热敏电阻的电阻值，该电阻值与温度相关。通过此温度数据，打印机可提供适当的功率来熔化 PLA 或其他材料。
除了向控制器发送数据之外，热敏电阻还可通过多种方式直接用于电路中：
•PTC：用于电路保护的电流限制。如果过大的电流流过恰当指定的 PTC 电阻，则会产生热量，电阻会增大。因此，这可以作为可复位的保险丝，在高温时阻止电流流动，然后在正常（较冷）条件下允许电流流动。
•NTC：浪涌限流器。这些器件的电阻一开始很高，但当少量电流加热热敏电阻时，电阻会随着时间的推移而降低。这样一来，电阻降低允许更多的电流流动，以一种可控的方式上升。
•热敏装置的启动：可以用 NTC 热敏电阻来控制冷却风扇，在高温时提供电力。当空间太冷时，可以用类似的方式使用 PTC 热敏电阻来启动加热器。虽然两者都具有直接控制功能，但使用热敏电阻进行测量可能更有优势。然后可以使用微控制器、智能建筑装置或其他智能设备来做出更精确的决策。
热敏电阻：用于测量和电路保护
虽然热敏电阻可分为 NTC 和 PTC，但了解这些元件的更好方式可能是它们是用于测量，还是用于直接作用/电路保护。测量热敏电阻通常带有电缆，用于连接其他电子设备。然而，“直接作用”热敏电阻通常采用小型表面贴装封装，用于电路板上相对较小的负载。对于更大的负载，它们也可以采用更大的通孔式元件形式。
热敏电阻带来许多有用的设计可能性，在处理对温度敏感的应用或电子产品保护时，应予以考虑。这些设计往往也很划算，有助于保持项目预算不会超支。
