電子發燒友網報道（文/李寧遠）溫度傳感器是每個電子系統里最基本的組成部分，在保證系統能以最高性能運行的同時為設備提供保護。市面上的溫度傳感器多種多樣，熱敏電阻、熱電偶和電阻溫感等等，每種溫度傳感都有各自的優缺點。

熱敏電阻作為各種熱敏溫度傳感器實現功能的基礎，作為一種離散的雙端固態器件，其阻值隨溫度變化，其實不僅在溫度傳感器中，在其他各類電子產品應用中也十分常見。根據隨著溫度變化阻值變化的不同熱敏電阻中有兩類不同的電阻，負溫度系數的NTC熱敏電阻和正溫度系數PTC熱敏電阻。

微小溫差里NTC的高靈敏度檢測

作為已經被應用了幾十年的器件，NTC熱敏電阻幾乎已經成為溫度傳感里默認選擇的部件。相對于一些金屬類溫感材料，一來NTC的成本不高，二來加工也并不繁瑣。最重要的是NTC在響應速度與精度很有優勢。

從NTC的電阻與溫度（R-T）特性曲線上可以很明顯地看出，它對于溫度高度敏感。NTC的NTC熱敏電阻的電阻溫度系數在每1℃降低3至5%左右，相比于其他金屬電阻值每1℃只有幾個百分點變化，可以看出NTC熱敏電阻即使溫度變化很小也表現出很大的電阻變化。在需要檢測微小溫度變化的應用里，NTC熱敏電阻比其他類型材料更適合檢測溫差的細微變化，而且靈敏度足夠。

那NTC的響應速度有多快呢？NTC的響應時間定義為達到一個新溫度所需的時間，是一個和質量相關的函數。這和NTC傳感器的具體類型相關，越小的設計響應速度一般會越快。另外，分離式設計的響應速度比外殼完全封裝的設計要快。從傳感器層面來說，NTC熱敏電阻傳感器普遍的響應時間可以達到15秒甚至10秒以下，而NTC芯片層面的響應時間僅為1秒。

一般來說，NTC的具體選擇取決于可用空間、最大溫度和裝配方法，很少有單一適配某種應用的標準類NTC。舉現在一個很常見的例子，鋰電池保護里NTC的應用是不少的，而且NTC在其中非常重要。對于鋰電池這種應用是沒有行業標準NTC的，都是根據可用空間、最大溫度和裝配方法來選擇合適的NTC。絕緣鉛環氧樹脂涂層分離式熱敏電阻、SMD熱敏電阻和DO35玻璃軸熱敏電阻的身影都在鋰電池應用里出現過。

在IGBT模塊和IPM模塊中，片式可嵌入NTC熱敏電阻現在很受歡迎，可以通過燒結焊連接嵌入到電源模塊中，元件與模塊間的熱耦合會更穩定，響應速度也會更快。對于在高精度之外還要求快響應速度的溫度測量，這種NTC是種不錯的方案。

不過因為NTC并不是線性電阻，測溫之前一定要做線性處理，并保證在合適的溫度范圍內測量，否則結果會相去甚遠。

更高精度更可靠的線性PTC

非線性的PTC熱敏電阻通常用于限流應用，因為在特定溫度下其電阻會快速增加。在PTC類別下，還有一類由硅制成的線性熱敏電阻，通常被稱為硅熱敏電阻或KTY器件。不同于非線性的PTC熱電阻，這類線性PTC熱敏電阻有極高的線性度，表現出了很高的性能。

PTC線性熱敏電阻由于其材料組成和一致的電阻敏性具有更穩定的電阻容差。與±1%NTC熱敏電阻相比，一些±1%PTC線性熱敏電阻在－40℃和150℃時最大電阻可達±1.5%。這與NTC熱敏電阻在極端溫度下的±4%的公差相比是一個很大的不同。

上面我們說到，NTC要保證在合適的溫度范圍內測量，因為其非線性，NTC的靈敏度會在超過額溫后急速下降，PTC線性熱敏電阻在這方面則好得多，它的一致性更強。而且隨著溫度的升高，NTC材料電阻升高，不可能不增加功耗，散熱量的增加會導致自加熱，PTC線性熱敏電阻在自加熱上受益于材料特性也會小很多。

說到了PTC線性熱敏電阻的高精度、可靠性、穩定性以及高度線性特性，其實它的應用遠沒有NTC那么廣泛。相比于低成本的NCT，PTC線性熱敏電阻的價格偏高，其應用范圍主要瞄準的是高端工業領域和汽車領域。各個做KTY溫度傳感的公司都在盡可能縮小KTY器件的封裝和成本，這樣才能適配更多的應用。

小結

NTC與線性PTC，一個用準確低成本地測溫滿足了大范圍的應用和市場需求，一個依靠超高的精度、可靠性、穩定性在工業、汽車領域發揮著不可替代的作用。根據應用綜合地考量測量要求與成本，選擇合適的溫度傳感是保證系統正常運行的最好辦法。