热敏电阻温度传感器 PTC和NTC都是热敏电阻，它们有什么不同？本质区别是什么？

发布时间：2024-11-23 16:11:35

PTC和NTC都是热敏电阻，它们有什么不同？本质区别是什么？

谈到热敏电阻，有很多工程师不陌生，因为这产品有很多特点：比如产品结构多样、灵敏度高、寿命长、使用温度范围宽、有很多外观尺寸可选、使用简单方便，最主要是稳定性好等等，深得很多电路设计者喜欢，热敏电阻也在大量地被使用于需要温度传导、功率补偿、过流保护、抑制电流、加热元件等电子产品中。

但是有很多朋友分不清，热敏电阻到底指的是PTC还是NTC，包括一些专业从事电路设计的工程师，有时也只是知道PTC热敏电阻或者NTC热敏电阻，那么这二个英文字母都叫热敏电阻器，有什么区别呢？它们的本质区别是什么？

首先，这PTC和NTC分别是什么意思？定义是什么？这二个产品，肯定这是第一个区别：

PTC热敏电阻，全英文是Positive Temperature CoeffiCient，翻译出来是正温度系数热敏电阻，产品特性表现为随着温度升高，电阻是正系数变大。

NTC热敏电阻，全英文是Negative Temperature CoeffiCient，翻译出来是负温度系数热敏电阻，产品特性表现为随着温度升高，电阻是正系数变小。

二个产品的RT特性电阻温度变化图如下：

PTC和NTC RT曲线变化图

其次，二款产品使用主要材料和制造工艺不同；

PTC产品的主要材料是BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3，通过烧结成体，其中掺入微量的Nb、Ta、Bi、Sb、Y、La等氧化物进行原子价控制而使之半导化，常将这种半导体化的BaTiO3等材料简称为半导瓷。同时还添加增大其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起其他作用的添加物，采用一般陶瓷工艺成形、高温烧结而使钛酸铂等及其固溶体半导化，从而得到正特性的热敏电阻材料。

而NTC产品材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化．现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料。

BaTiO3分子结构图

再次，PTC和NTC产品分类不同，外观不同，功能也不相同。

PTC热敏电阻，主要分为PPTC和CPTC，这二种产品的主要功能是过流过温保护、抑制电流和产品加热等。PPTC就是高分子材料为主的热敏电阻；CPTC就是以陶瓷为主材的热敏电阻。以下是产品的图片：

PPTC高分子热敏电阻产品分类及外观图片

陶瓷PTC加热片及过流保护器

NTC热敏电阻分为功率型和温度传感功能型，主要功能是功率补偿、温度测量、温度传导、液位测量等；产品外观也有很多种，特别是需要温度测量的各种安装需求，衍生出很多不同加端子等产品外观。产品图片如下：

温度传感器NTC热敏电阻产品图片

功率型插件NTC热敏电阻

NTC热敏电阻尾部可接端子

最后，二个产品的应用环境和应用领域不同。

PTC和使用环境温度一般在-40到85度，温度上限到125度就算最高了；而NTC产品，却可以使用在-50到300度，而且随着产品材质的不断变化，温度还可以达到更高。

PTC一般使用在过电流保护过温度保护的电子产品当中，比如空调、暖风机、显示器、安防监控、电池保护、智能设备等领域；

PPTC产品使用领域图

NTC一般使用在过温保护，温度测量、功率补偿等领域多些；比如医疗设备、额温枪、温度计、空调、办公设备、家用电器、电池保护及智能产品测温等领域。

NTC温度传感器功能部分应用领域图

综上看来，随着科技的发展，产品制造更精密，结构更严谨，使用更方便，从用材质及做工来讲，非常适合应对各种环境情况下的需求。而从产品上分析，产品还有很大进步空间，还有待开发，我们希望与更多志同道合的朋友一起实践。

PTC和NTC产品的不同，也绝对不止以上文字，更多产品知识或者产品规格，请联系我们。

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如何为温度传感器选择正确的热敏电阻

当面对数以千计的热敏电阻类型时，选型可能会造成相当大的困难。在这篇技术文章中，我将为您介绍选择热敏电阻时需牢记的一些重要参数，尤其是当要在两种常用的用于温度传感的热敏电阻类型（负温度系数NTC热敏电阻或硅基线性热敏电阻）之间做出决定时。NTC热敏电阻由于价格低廉而广泛使用，但在极端温度下提供精度较低。硅基线性热敏电阻可在更宽温度范围内提供更佳性能和更高精度，但通常其价格较高。下文中我们将会介绍，正在市场投放中的其他线性热敏电阻，可以提供更具成本效益的高性能选件，帮助解决广泛的温度传感需求的同时不会增加解决方案的总体成本。

适用于您应用的热敏电阻将取决于许多参数，例如：

物料清单（BOM）成本。

电阻容差。

校准点。

灵敏度（每摄氏度电阻的变化）。

自热和传感器漂移。

物料清单成本

热敏电阻本身的价格并不昂贵。由于它们是离散的，因此可以通过使用额外的电路来改变其电压降。例如，如果您使用的是非线性的NTC热敏电阻，且希望在设备上出现线性电压降，则可选择添加额外的电阻器帮助实现此特性。但是，另一种可降低BOM和解决方案总成本的替代方案是使用自身提供所需压降的线性热敏电阻。好消息是，借助我们的新型线性热敏电阻系列，这两。这意味着工程师可以简化设计、降低系统成本并将印刷电路板（PCB）的布局尺寸至少减少33%。

电阻容差

热敏电阻按其在25°C时的电阻容差进行分类，但这并不能完全说明它们如何随温度变化。您可以使用设计工具或数据表中的器件电阻与温度（R-T）表中提供的最小、典型和最大电阻值来计算相关的特定温度范围内的容差。

为了说明容差如何随热敏电阻技术的变化而变化，让我们比较一下NTC和我们的基于TMP61硅基热敏电阻，它们的额定电阻容差均为±1%。图1说明了当温度偏离25°C时，两个器件的电阻容差都会增加，但在极端温度下两者之间会有很大差异。计算此差异非常重要，这样您就可选择相关温度范围内保持较低容差的器件。

图1：电阻容差：NTC与TMP61

校准点

并不知晓热敏电阻在其电阻容差范围内的位置会降低系统性能，因为您需要更大的误差范围。校准将告知您期望的电阻值，这可帮助您大幅减少误差范围。但是，这是制造过程中的一个附加步骤，因此应尽量将校准保持在更低水平。

校准点的数量取决于所使用的热敏电阻类型以及应用的温度范围。对于较窄的温度范围，一个校准点适用于大多数热敏电阻。对于需要宽温度范围的应用，您有两种选择：1）使用NTC校准三次（这是由于它们在极端温度下的灵敏度低且有较高电阻容差），或2）使用硅基线性热敏电阻校准一次，其比NTC更加稳定。

灵敏度

当试图从热敏电阻获得良好精度时，每摄氏度电阻（灵敏度）出现较大变化只是其中一个难题。但是，除非您通过校准或选择低电阻容差的热敏电阻在软件中获得正确的电阻值，否则较大的灵敏度也将无济于事。

由于NTC电阻值呈指数下降，因此在低温下具有极高的灵敏度，但是随着温度升高，灵敏度也会急剧下降。硅基线性热敏电阻的灵敏度不像NTC那样高，因此它可在整个温度范围内进行稳定测量。随着温度升高，硅基线性热敏电阻的灵敏度通常在约60°C时超过NTC的灵敏度。

自热和传感器漂移

热敏电阻以热量形式散发能耗，这会影响其测量精度。散发的热量取决于许多参数，包括材料成分和流经器件的电流。

传感器漂移是热敏电阻随时间漂移的量，通常通过电阻值百分比变化给出的加速寿命测试在数据表中指定。如果您的应用要求使用寿命较长，且灵敏度和精度始终如一，请选择具有较低自热且传感器漂移小的热敏电阻。

那么，您应该何时在NTC上使用像TMP61这样的硅线性热敏电阻呢？

查看表1，您可以发现：相同价格下，几乎在硅基线性热敏电阻的规定工作温度范围内的任何情况下，硅基线性热敏电阻都可以从其线性和稳定性中获益。硅基线性热敏电阻也有商用和汽车用两种版本，并采用表面贴装器件NTC通用标准0402和0603封装。

热敏电阻温度传感器 PTC和NTC都是热敏电阻，它们有什么不同？本质区别是什么？

PTC和NTC都是热敏电阻，它们有什么不同？本质区别是什么？

如何为温度传感器选择正确的热敏电阻

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