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敏感元件中敏感电阻器的原理和特性是什么

作者: 发布时间: 2024-07-30 03:56:27 查看数: 25

敏感元件中敏感电阻器的原理和特性是什么

 

敏感元件是传感器的重要组成部分,能敏锐地感受某种物理、化学、生物的信息并将其转变为电信息的特种电子元件。

 

这种元件通常是利用材料的某种敏感效应制成的。敏感元件可以按输入的物理量来命名,如热敏(见热敏电阻器)、光敏、(电)压(压)力敏、磁敏、气敏、湿敏元件。在电子设备中采用敏感元件来感知外界的信息,可以达到或超过人类感觉器官的功能。敏感元件是传感器的核心元件。随着电子计算机和信息技术的迅速发展,敏感元件的重要性日益增大。

 

敏感电阻器是一类敏感元件,这类电阻大都对某种物理条件特别敏感,该物理条件一变化,电阻值就会随着变化,通常可以用作传感器, 例如光敏电阻、湿敏电阻、磁敏电阻等等。在电路设计应用比较多的应该是热敏电阻器压敏电阻器,常用作保护器件。

 

热敏电阻器方面,PTC就是正温度系数电阻,通常有两种:一种是陶瓷材料,叫CPTC,适用于高电压大电流场合;另一种是高分子聚合物材料,叫PPTC,适用于低电压小电流场合。

 

陶瓷PTC,其电阻材料是一种多晶体陶瓷,是碳酸钡、二氧化钛等多种材料的混合物烧结而成。PTC温度系数具有很强的非线性,当温度超过一定阈值时电阻会变得很大,相当于断路,从而可以起到短路和过流保护的作用。

 

其次是压敏电阻器,压敏电阻器通常都是金属氧化物可变电阻,即Metal Oxide Varistor(MOV),其电阻材料是氧化锌颗粒和陶瓷颗粒混合后一起烧结成型。MOV的特性就是当电压超过一定阈值的时候,电阻迅速下降,可以通过大电流,因此可以用于浪涌防护和过压保护。

 

将氧化锌陶瓷采用和MLCC类似的工艺制作成多层型压敏电阻器,即 MLVMLV封装较小,通常是片状的,额定电压和通流能力都比MOV小很多,适用于低压直流场合。

 

此外还有光敏电阻器。光敏电阻器,是指电阻值随入射光(一般指可见光)强弱而变化的敏感元件。

 

通常入射光增强时,电阻值下降。光敏电阻器对入射光的响应与光的波长和所用材料有关。

 

制造光敏电阻器的材料主要是镉的化合物,如硫化镉、硒化镉和两者的共晶体──硫硒化镉。其次还有锗、硅、硫化锌等。光敏电阻器用于光强控制、光-电自动控制、光-电开关、光-电计数、光-电安全保护和烟雾报警器等方面。