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本文探討了NTC熱敏電阻的類型及其關鍵性能標準，并提供了針對給定應用選擇合適器件的建議。

負溫度系數（NTC）熱敏電阻用作各種汽車，工業，家用電器和醫療應用的高精度溫度傳感器元件。由于有各種各樣的NTC熱敏電阻可用-用不同的設計創建并由多種材料制成-因此，為特定應用選擇最佳的NTC熱敏電阻可能是一個挑戰。本文探討了NTC熱敏電阻的類型及其關鍵性能標準，并提供了針對給定應用選擇合適器件的建議。 

為什么選擇NTC？

有三種主要的溫度傳感器技術，每種技術都有自己的特點：電阻溫度檢測器（RTD）傳感器和兩種類型的熱敏電阻，正負溫度系數熱敏電阻。RTD傳感器主要用于測量廣泛的溫度范圍，并且由于它們使用純金屬，因此它們往往比熱敏電阻更昂貴。 

因此，由于熱敏電阻以相同或更好的精度測量溫度，因此通常優先使用它們而不是RTD。顧名思義，正溫度系數（PTC）熱敏電阻的電阻隨著溫度的升高而增加。它們通常用作關斷或安全電路中的溫度極限傳感器，因為一旦滿足開關溫度，電阻就會飆升。另一方面，隨著溫度升高，負溫度系數（NTC）熱敏電阻的電阻減小。電阻-溫度（RT）關系是一條平坦的曲線，因此對于溫度測量而言，它非常準確且穩定。 

圖1.  PTC和NTC熱敏電阻的電阻特性。

密鑰選擇標準

NTC熱敏電阻具有很高的靈敏度，并且可以高精度（±0.1°C）來測量溫度，使其成為廣泛應用中測量溫度的理想技術。但是，選擇指定哪種類型取決于一些標準-溫度范圍，電阻范圍，測量精度，環境，響應時間和尺寸要求。 

環氧樹脂涂層的NTC元件結構堅固，測量溫度通常在-55°C至+ 155°C之間，而玻璃封裝的NTC元件的測量溫度最高可達+ 300°C。對于需要極快響應時間的應用，玻璃封裝的元件是更合適的選擇。它們也更緊湊，直徑小至0.8mm。 

使NTC熱敏電阻的溫度與引起溫度變化的組件的溫度相匹配是很重要的。因此，它們不僅可以采用傳統的帶引線形式，而且還可以安裝在螺釘型外殼中，以固定到散熱器上以進行表面安裝。

剛進入市場的是完全無鉛的（芯片和元件）NTC熱敏電阻，可滿足即將頒布的RoSH2指令的更嚴格要求。

了解耗散因數

損耗因數定義為功耗變化與熱敏電阻體溫的最終變化之比。它以mW / K表示，并用作使穩態熱敏電阻將其體溫升高1 K的負載量。耗散因數越高，熱敏電阻向周圍環境散發的熱量就越多。 

由于引線長度和材料，封裝材料，安裝和組裝均有助于確定耗散因數，因此建議在“真實”環境中對原型進行測試。這些測試確定了最大允許輸入電流，以確保在最高測量/控制溫度下，熱敏電阻內部的自熱誤差可忽略不計。但是，施加的電流與施加的功率之間存在微妙的平衡，該平衡必須盡可能低，以使系統靈敏度最大化。

應用實例概述

NTC傳感器元件和系統在廣泛的領域中實現，尤其是在汽車領域。典型的應用包括加熱的方向盤和座椅，以及復雜的氣候控制系統。熱敏電阻用于廢氣再循環（EGR）系統，進氣歧管（AIM）傳感器以及溫度和歧管絕對壓力（TMAP）傳感器，其廣泛的工作溫度范圍具有很高的抗沖擊性和振動強度，高可靠性和長壽命長期穩定性。如果熱敏電阻將用在汽車應用中，則這里的抗應力AEC-Q200全球標準是強制性的。  

在電動和混合動力汽車中，NTC傳感器用于電池安全，監視電脈沖繞組和充電狀態。用于冷卻電池的制冷劑冷卻系統與空調系統相連。

家用電器中的溫度感應和控制涵蓋了廣泛的溫度范圍。例如，在干衣機中，溫度傳感器確定流入滾筒的熱空氣的溫度，以及排出滾筒時排出的空氣的溫度。對于冷卻和凍結，NTC傳感器測量冷卻室的溫度，防止蒸發器結冰，并檢測環境溫度。在諸如熨斗，咖啡機和水壺之類的小家電中，為了安全和提高能源效率而采用了溫度傳感器。供暖，通風和空調（HVAC）裝置占據了更大的細分市場。

不斷發展的醫療領域

醫療電子領域具有各種用于住院，門診甚至家庭護理的設備，NTC熱敏電阻被用作醫療設備中的溫度感應組件。 

當小型移動醫療設備正在充電時，必須不斷監視可充電電池的工作溫度。這是因為在監視過程中使用的電化學反應主要取決于溫度，因此快速，準確的分析至關重要。 

連續葡萄糖監測（GCM）補丁可監測糖尿病患者的血糖水平。這里，NTC傳感器用于測量溫度，因為這會影響結果。

持續氣道正壓（CPAP）治療使用一臺機器來幫助患有睡眠呼吸暫停的人在睡眠期間更輕松地呼吸。同樣，對于嚴重的呼吸道疾病（例如COVID-19），機械呼吸機通過將空氣輕柔地壓入其肺部并清除二氧化碳來接管患者的呼吸。在這兩種情況下，玻璃封裝的NTC傳感器都集成在加濕器，氣道導管和進氣口中，以測量空氣溫度，以確保患者保持舒適。 

最近的大流行推動了對具有長期穩定性的NTC傳感器更高的靈敏度和精度的要求。新的病毒測試儀具有嚴格的溫度控制要求，以確保樣品和試劑之間的反應一致。智能手表還集成了體溫監測系統，以警告潛在的疾病。