NTC 代表“負(fù)溫度系數(shù)”。NTC熱敏電阻是具有負(fù)溫度系數(shù)的電阻器，這意味著電阻隨著溫度的升高而減小。它們主要用作電阻溫度傳感器和限流裝置。溫度靈敏度系數(shù)大約是硅溫度傳感器（硅管）的五倍，是電阻溫度檢測器（RTD）的大約十倍。NTC 傳感器通常在 ?55 至 +200 °C 的范圍內(nèi)使用。

　　NTC電阻的阻值與溫度之間的非線性關(guān)系給使用模擬電路測量溫度帶來了巨大的挑戰(zhàn)。然而，數(shù)字電路的快速發(fā)展解決了這個問題，通過內(nèi)插查找表或求解近似典型 NTC 曲線的方程來計算值。
　　NTC熱敏電阻定義
　　NTC 熱敏電阻是一種熱敏電阻器，隨著電阻器溫度在工作溫度范圍內(nèi)升高，電阻值會出現(xiàn)大幅、且可預(yù)測的下降。
　　NTC熱敏電阻的特性
　　與由金屬制成的 RTD（電阻溫度檢測器）不同，NTC 熱敏電阻通常由陶瓷或聚合物制成。制造 NTC 熱敏電阻時使用的不同材料會導(dǎo)致不同的溫度響應(yīng)以及其他不同的性能特征。
　　溫度響應(yīng)
　　大多數(shù) NTC 熱敏電阻通常適合在 -55 至 200 °C 的溫度范圍內(nèi)使用，在此溫度范圍內(nèi)它們可以提供的讀數(shù)。有一些特殊系列的 NTC 熱敏電阻可在接近零 (-273.15 °C) 的溫度下使用，以及專門設(shè)計用于 150 °C 以上的溫度。

　　NTC 傳感器的溫度靈敏度表示為“每攝氏度變化百分比”或“每攝氏度變化百分比”。根據(jù)所使用的材料和生產(chǎn)工藝的具體情況，溫度靈敏度的典型值范圍為 -3%至-6%/°C。

　　NTC與RTD電阻-溫度曲線對比NTC特性曲線
　　從圖中可以看出，與鉑合金 RTD 相比，NTC 熱敏電阻具有更陡峭的電阻溫度斜率，這意味著更好的溫度靈敏度。即便如此，RTD 仍然是準(zhǔn)確的傳感器，其精度為測量溫度的 ±0.5%，并且適用于 -200 至 800 °C 的溫度范圍，比 NTC 溫度傳感器的范圍寬得多。
　　與其他溫度傳感器的比較
　　與 RTD 相比，NTC 熱敏電阻尺寸更小、響應(yīng)速度更快、抗沖擊和振動能力更強，且成本更低。它們的度略低于 RTD。NTC熱敏電阻的精度與熱電偶相似。然而，熱電偶可以承受非常高的溫度（大約 600 °C），并且在這些應(yīng)用中代替 NTC 熱敏電阻使用。即便如此，NTC 熱敏電阻在較低溫度下比熱電偶提供更高的靈敏度、穩(wěn)定性和精度，并且使用的附加電路更少，因此總成本更低。由于不需要信號調(diào)理電路（放大器、電平轉(zhuǎn)換器等），因此成本也進(jìn)一步降低，而處理 RTD 時經(jīng)常需要這些電路，熱電偶也始終需要這些電路。
　　自熱效應(yīng)
　　自熱效應(yīng)是當(dāng)有電流流過NTC熱敏電阻時就會發(fā)生的現(xiàn)象。由于熱敏電阻基本上是一個電阻器，因此當(dāng)有電流流過它時，它會以熱量的形式耗散功率。該熱量在熱敏電阻芯中產(chǎn)生并影響測量的精度。這種情況發(fā)生的程度取決于流過的電流量、環(huán)境（是液體還是氣體、是否有流過NTC傳感器等）、熱敏電阻的溫度系數(shù)、熱敏電阻的總電流。區(qū)等。 事實上，NTC 傳感器的電阻以及通過它的電流取決于環(huán)境，這一事實經(jīng)常用于液體存在探測器，例如儲罐中的探測器。
　　熱容量
　　熱容表示熱敏電阻溫度升高1℃所需的熱量，通常以mJ/℃表示。使用 NTC 熱敏電阻傳感器作為浪涌電流限制器件時，了解的熱容量非常重要，因為它決定了 NTC 溫度傳感器的響應(yīng)速度。
　　曲線選擇與計算
　　熱敏電阻的選擇過程必須考慮熱敏電阻的耗散常數(shù)、熱時間常數(shù)、電阻值、電阻-溫度曲線和容差等重要的因素。
　　由于電阻和溫度之間的關(guān)系（RT 曲線）是高度非線性的，因此在實際系統(tǒng)設(shè)計中必須使用某些近似值。
　　一階近似
　　一個近似值（也是簡單的使用方法）是一階近似值，它指出：
　　$$\Delta R = k · \Delta T$$
　　其中k是負(fù)溫度系數(shù)，ΔT是溫差，ΔR是溫度變化引起的電阻變化。這種一階近似僅對非常窄的溫度范圍有效，并且只能用于k在整個溫度范圍內(nèi)幾乎恒定的溫度。
　　另一個方程給出了令人滿意的結(jié)果，在 0 至 +100°C 范圍內(nèi)至 ±1°C。它取決于可通過測量獲得的單一材料常數(shù)β 。方程可以寫為：
　　$$R(T) = R(T_0) · e^{\beta (\frac{1}{T} - \frac{1}{T_0})}$$
　　其中，R(T)是以開爾文為單位的溫度T下的電阻，R(T 0 )是溫度T 0下的參考點。Beta 公式需要兩點校準(zhǔn)，并且在 NTC 熱敏電阻的整個有用范圍內(nèi)，其精度通常不超過 ±5 °C。
　　迄今為止已知的近似是 1968 年發(fā)布的 Steinhart-Hart 公式：
　　$$\frac{1}{T} = A + B · ln(R) + C · (ln(R))^3$$
　　其中 ln R是溫度T下電阻的自然對數(shù)（以開爾文為單位），A、B和C是由實驗測量得出的系數(shù)。這些系數(shù)通常由熱敏電阻供應(yīng)商作為數(shù)據(jù)表的一部分發(fā)布。Steinhart-Hart 公式在 -50 至 +150 °C 的范圍內(nèi)通常到 ±0.15 °C 左右，這對于大多數(shù)應(yīng)用來說已經(jīng)足夠了。如果需要卓越的精度，則必須縮小溫度范圍，并且在 0 至 +100 °C 范圍內(nèi)可以實現(xiàn)優(yōu)于 ±0.01 °C 的精度。
　　選擇正確的近似值
　　用于從電阻測量得出溫度的公式的選擇需要基于可用的計算能力以及實際的容差要求。在某些應(yīng)用中，一階近似就足夠了，而在其他應(yīng)用中，甚至 Steinhart-Hart 方程都無法滿足要求，必須逐點校準(zhǔn)熱敏電阻，進(jìn)行大量測量并創(chuàng)建查找表。
　　NTC熱敏電阻的結(jié)構(gòu)和特性
　　通常用于制造 NTC 電阻器的材料有鉑、鎳、鈷、鐵和硅氧化物，用作純元素或用作陶瓷和聚合物。根據(jù)所使用的生產(chǎn)工藝，NTC 熱敏電阻可分為三組。
　　珠狀熱敏電阻
　　珠狀這些 NTC 熱敏電阻由直接燒結(jié)到陶瓷體中的鉑合金引線制成。與磁盤和芯片 NTC 傳感器相比，它們通常具有更快的響應(yīng)時間、更好的穩(wěn)定性，并且允許在更高的溫度下運行，但它們更脆弱。通常將它們密封在玻璃中，以保護它們在組裝過程中免受機械損壞并提高其測量穩(wěn)定性。典型尺寸的直徑范圍為 0.075 – 5 毫米。
　　磁盤和芯片熱敏電阻
　　盤式熱敏電阻這些 NTC 熱敏電阻具有金屬化表面觸點。它們比珠型 NTC 電阻器更大，因此反應(yīng)時間更慢。然而，由于它們的尺寸，它們具有更高的耗散常數(shù)（將溫度提高 1°C 所需的功率）。由于熱敏電阻消耗的功率與電流的平方成正比，因此它們可以比珠型熱敏電阻更好地處理更高的電流。盤式熱敏電阻是通過將氧化物粉末混合物壓入圓形模具中，然后在高溫下燒結(jié)而制成的。芯片通常通過流延工藝制造，其中材料漿料被鋪展成厚膜，干燥并切割成型。典型尺寸的直徑范圍為 0.25 至 25 毫米。
　　玻璃封裝 NTC 熱敏電阻
　　這些是密封在氣密玻璃泡中的 NTC 溫度傳感器。它們設(shè)計用于溫度高于 150 °C 的環(huán)境，或用于必須堅固耐用的印刷電路板安裝。將熱敏電阻封裝在玻璃中可以提高傳感器的穩(wěn)定性并保護傳感器免受環(huán)境影響。它們是通過將珠型 NTC 電阻器密封到玻璃容器中而制成的。典型尺寸的直徑范圍為 0.4 至 10 毫米。
　　典型應(yīng)用
　　NTC 熱敏電阻的應(yīng)用非常廣泛。它們用于測量溫度、控制溫度和補償溫度。它們還可用于檢測液體是否存在，作為電源電路中的限流器件、汽車應(yīng)用中的溫度監(jiān)控以及更多應(yīng)用。NTC 傳感器可分為三組，具體取決于應(yīng)用中所利用的電氣特性。
　　電阻-溫度特性
　　基于電阻溫度特性的應(yīng)用包括溫度測量、控制和補償。這些還包括使用NTC熱敏電阻的情況，使得NTC溫度傳感器的溫度與一些其他物理現(xiàn)象相關(guān)。這組應(yīng)用要求熱敏電阻在零功率條件下工作，這意味著通過它的電流保持盡可能低，以避免加熱探頭。
　　當(dāng)前時間特性
　　基于電流-時間特性的應(yīng)用有：延時、浪涌電流限制、浪涌抑制等等。這些特性與所使用的NTC熱敏電阻的熱容量和耗散常數(shù)有關(guān)。該電路通常依賴于 NTC 熱敏電阻，該熱敏電阻因電流通過而發(fā)熱。在某一時刻，它會觸發(fā)電路中的某種變化，具體取決于其使用的應(yīng)用。
　　電壓-電流特性
　　基于熱敏電阻電壓-電流特性的應(yīng)用通常涉及環(huán)境條件的變化或電路變化，這些變化會導(dǎo)致電路中給定曲線上的工作點發(fā)生變化。根據(jù)應(yīng)用，這可用于電流限制、溫度補償或溫度測量。
　　NTC熱敏電阻符號
　　根據(jù) IEC 標(biāo)準(zhǔn)，以下符號用于負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。
　　熱敏電阻符號NTC熱敏電阻（IEC標(biāo)準(zhǔn)）