熱敏電阻是一種利用電阻隨溫度變化的特性來測量溫度的傳感器。它們廣泛應用于各種電子設備和系統中，用于溫度監測、控制和補償。熱敏電阻主要有三種類型：負溫度系數（NTC）、正溫度系數（PTC）和臨界溫度系數（CTR）熱敏電阻。

1. 負溫度系數（NTC）熱敏電阻

1.1 定義和原理

NTC熱敏電阻是一種電阻值隨溫度升高而降低的電阻器。它們通常由半導體材料制成，如氧化錳、氧化鎳、氧化銅等。NTC熱敏電阻的電阻-溫度特性可以通過以下公式描述：
[ R(T) = R_0 cdot e^{B cdot left(frac{1}{T} - frac{1}{T_0}right)} ]
其中，( R(T) ) 是在溫度 ( T ) 下的電阻值，( R_0 ) 是在參考溫度 ( T_0 ) 下的電阻值，( B ) 是材料的B常數，( T ) 和 ( T_0 ) 都是以開爾文（K）為單位的溫度。

1.2 應用

NTC熱敏電阻廣泛應用于溫度測量、過熱保護、溫度補償和溫度控制等領域。例如，在電池管理系統中，NTC熱敏電阻用于監測電池溫度，以防止過熱和過充。

1.3 材料和制造

NTC熱敏電阻的制造涉及將半導體材料混合、成型、燒結和切割成所需的形狀。材料的選擇和制造工藝對熱敏電阻的性能有重要影響。

2. 正溫度系數（PTC）熱敏電阻

2.1 定義和原理

與NTC熱敏電阻相反，PTC熱敏電阻的電阻值隨溫度升高而增加。這種特性使得PTC熱敏電阻在過熱保護和自恢復保險絲中非常有用。PTC效應通常在聚合物基體中摻雜導電顆粒來實現。

2.2 應用

PTC熱敏電阻常用于電路的過流保護。當電流超過一定閾值時，PTC熱敏電阻的電阻急劇增加，從而限制電流，保護電路不受損害。

2.3 材料和制造

PTC熱敏電阻的制造涉及將導電顆粒和聚合物基體混合，然后成型和固化。導電顆粒的類型和濃度對PTC效應的強度和溫度特性有顯著影響。

3. 臨界溫度系數（CTR）熱敏電阻

3.1 定義和原理

CTR熱敏電阻的電阻值在某一特定溫度下會發生突變，這種突變通常與材料的相變有關。CTR熱敏電阻可以用于精確的溫度控制和傳感器。

3.2 應用

CTR熱敏電阻在醫療設備、實驗室設備和高精度溫度控制系統中非常有用，因為它們可以在非常精確的溫度點上進行控制。

3.3 材料和制造

CTR熱敏電阻的制造需要精確控制材料的組成和微觀結構，以確保在特定溫度下發生相變。