猜谜语：什么电子元器件的电特性值会随着温度升高而变小

是NTC热敏电阻啊，你猜对了吗？

在电子系统中，关于如何测温，很多人会说用温度传感器。其实除了温度传感器之外，还有一种器件更好用——热敏电阻。热敏电阻为什么好用？看下面视频就知道了——

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热敏电阻技术

自上个世纪中期，荷兰菲力浦公司发现BaTIO3系陶瓷半导化后可获得正温度系数（PTC）特性之后，热敏电阻便开始了其广泛的应用。

根据电阻的变化方式，热敏电阻分为：电阻值随温度的升高而增大的正温度系数（PTC）热敏电阻，以及电阻值随温度的升高而减小的负温度系数（NTC）热敏电阻。它们同属半导体类电子元器件。

热敏电阻的主要特点有：

1）工作温度范围宽且在内达到高检测精度，一般用于- 40℃~125℃温度区间;车规级别的可到150℃

2）体积小，能够测量其他温度传感器无法进入的空隙、腔体的温度；

3）使用方便，电阻值有很宽的选择空间；

4）易加工，可大批量生产；

5）稳定性好、过载能力强。

热敏电阻应用

别看热敏电阻的个头小，用途却不少。利用阻值变化这一特性，热敏电阻除了作为温度传感器用之外，在电路中还承担各种“重任”：

1）过热保护

随着手机性能越来越提高，在使用手机时，经常能感受到机体发热。并且当我们体感有感觉时，手机内部其实已经更热了。如果在手机电路板中设置了热敏电阻，便可监测到内部温度，并及时将“热”的信息传递给控制器以采取相应措施，使耐热性差的元件不至因过热而损坏。

另外一些用途，比如汽车的LED车灯。LED光源对温度要求十分苛刻，一旦过温亮度便会开始衰减。这时就可以用热敏电阻安装在靠近光源的地方，检测灯的温度实施过热控制，实时调整工作电流以维持输出的稳定，及保护光源不会因过热而大幅缩短寿命。在新能源汽车的电池管理系统BMS和ADAS系统中同样有着广泛的应用.

2）过流保护

在设计电路时，通常在有过电流风险的电路中会串联一个PTC热敏电阻。当电路正常工作时，PTC热敏电阻因温度与室温相近电阻值小，并不妨碍电流通过；而当电路因故障出现过电流时，PTC热敏电阻又由于发热功率增加导致温度上升，并当电阻温度突破了阈值的开关温度后，电阻便会陡然增大，由此将回路中电流迅速减小到安全范围。当电流稳定回正常值后，热敏电阻的阻值也恢复到室温，从而充当了一个可恢复保险丝的作用，以保护电路中核心的电子器件不被过电流所损坏。

3）温度补偿

针对特性随温度发生变动的电子元件及电子电路，对其变动情况进行补偿。例如，使用晶体管或晶振的电子电路的工作状况会因温度变化而出现明显的变化。此时，将电阻值会随温度上升而产生下降变化的NTC热敏电阻适当得嵌入电路中，便可补正这一部分变化值，从而保持电路稳定工作。

热敏电阻测温实验

为了测试热敏电阻的测温效果，我们使用了村田的NTC热敏电阻NCU15XH103F6SRC型号自制了一个demo板。

村田的NCU15XH103F6SRC型号 NTC热敏电阻作温度范围非常宽，低至-40℃，高至150°，汽车、工业上都可以使用。温度与阻值的关系图由下图所示。这颗热敏电阻在25℃时，电阻阻值为10kΩ，而在-40℃时，阻值上升到195.6520 kΩ，同时在150℃时，阻值下降为0.3085 kΩ。变化区间十分之大并且阻值偏差非常小，检测温度精度非常高。

Demo板由主控芯片，串口通讯芯片、以及其他模块组成。通过TYPE-C座子连接到USB转TTL串口芯片跟单片机通讯进行数据交换。单片机的ADC0接口每1s采集一次热敏电阻上的电压值，并转化为温度，通过串口打印在显示区域内。

这个简单的demo仅能展示热敏电阻的测温效果，为了了解NCU15XH103F6SRC型号热敏电阻 更多的性能，我们也从村田拿到了工程师做的模仿可穿戴设备上温度检测功能的demo。

Demo中通过与上位机无线联动，实现了检测设备的远程测温功能。Demo中的设备使用了两颗NCU15XH103F6SRC热敏电阻：一颗设置在电路板上用以监控环境温度，而另一颗直接连接在传感器下以检测接触面的温度。通过桌面摩擦、直接触碰皮肤等不同的接触方式，可以看到DEMO设备精准得展示了接触面部的温度变化，并同时保持对环境温度的监测。

结合NCU15XH103F6SRC NTC热敏电阻的工作温度范围和各项参数来看，热敏电阻应用广泛，即使是在各种恶劣的环境中，也可以胜任。比如在新能汽车的电池BMS系统，ADAS系统中，它就是一款比较理想的性价比极高的温度传感器的选择方案。做温度检测多点布控多点检查，保证锁死每一个会出现高温导致产品出现问题的风险，保证汽车有一个稳定的工作环境温度！

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