薄膜熱敏電阻 此類材料作為熱電阻測(cè)溫、限流器以及自動(dòng)恒溫加熱元件均有較為廣泛的應(yīng)用。如鉑電阻溫度計(jì)、鎳電阻溫度計(jì)、銅電阻溫度計(jì)等。其中鉑側(cè)溫傳感器在各種介質(zhì)中(包括腐蝕性介質(zhì)),表現(xiàn)出明顯的高精度和高穩(wěn)定的特征。但是,由于鉑的稀缺和價(jià)格昂貴而使它們的廣泛應(yīng)用受到一定的限制,銅測(cè)溫傳感器較便宜,但在腐蝕性介質(zhì)中*使用,可導(dǎo)致靜態(tài)特性與阻值發(fā)生明顯變化。
薄膜熱敏電阻
鈦酸鋇晶體屬于鈣鈦礦型結(jié)構(gòu),是一種鐵電材料,純鈦酸鋇是一種絕緣材料.在鈦酸鋇材料中加入微量稀土元素,進(jìn)行適當(dāng)熱處理后,在居里溫度附近,電阻率陡增幾個(gè)數(shù)量級(jí),產(chǎn)生PTC效應(yīng),此效應(yīng)與BaTiO3晶體的鐵電性及其在居里溫度附近材料的相變有關(guān).鈦酸鋇半導(dǎo)瓷是一種多晶材料,晶粒之間存在著晶粒間界面.該半導(dǎo)瓷當(dāng)達(dá)到某一特定溫度或電壓,晶體粒界就發(fā)生變化,從而電阻急劇變化.
對(duì)于導(dǎo)電電子來(lái)說(shuō),晶粒間界面相當(dāng)于一個(gè)勢(shì)壘.當(dāng)溫度低時(shí),由于鈦酸鋇內(nèi)電場(chǎng)的作用,導(dǎo)致電子極容易越過(guò)勢(shì)壘,則電阻值較小.當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)溫度(即臨界溫度)附近時(shí),內(nèi)電場(chǎng)受到破壞,它不能幫助導(dǎo)電電子越過(guò)勢(shì)壘.這相當(dāng)于勢(shì)壘升高,電阻值突然增大,產(chǎn)生PTC效應(yīng).鈦酸鋇半導(dǎo)瓷的PTC效應(yīng)的物理模型有海望表面勢(shì)壘模型、丹尼爾斯等人的鋇缺位模型和疊加勢(shì)壘模型,它們分別從不同方面對(duì)PTC效應(yīng)作出了合理解釋.
熱敏電阻除用作加熱元件外,同時(shí)還能起到“開(kāi)關(guān)”的作用,兼有敏感元件、加熱器和開(kāi)關(guān)三種功能,稱之為“熱敏開(kāi)關(guān)”.電流通過(guò)元件后引起溫度升高,即發(fā)熱體的溫度上升,當(dāng)超過(guò)居里點(diǎn)溫度后,電阻增加,從而限制電流增加,于是電流的下降導(dǎo)致元件溫度降低,電阻值的減小又使電路電流增加,元件溫度升高,周而復(fù)始,因此具有使溫度保持在特定范圍的功能,又起到開(kāi)關(guān)作用.利用這種阻溫特性做成加熱源,作為加熱元件應(yīng)用的有暖風(fēng)器、電烙鐵、烘衣柜、空調(diào)等,還可對(duì)電器起到過(guò)熱保護(hù)作用.