PTC溫度傳感器

• 定義：PTC是Positive Temperature Coefficient的縮寫，即正溫度系數溫度傳感器。它是一種電阻值隨溫度升高而增大的傳感器，其核心元件是具有正溫度系數特性的半導體陶瓷或高分子聚合物等材料。

• 工作原理：以PTC半導體陶瓷為例，在低溫時，陶瓷內部的載流子（如電子或空穴）數量較少，電阻值較大。隨著溫度升高，材料內部的晶格振動加劇，原本被束縛的載流子獲得足夠能量而成為自由載流子，載流子濃度增加。但同時，晶格振動也會增強對載流子的散射作用，當溫度升高到一定程度后，散射作用的影響超過載流子濃度增加的影響，導致電阻值隨溫度升高而增大。

• 應用場景

• 過熱保護：在電機、變壓器等電氣設備中，PTC溫度傳感器可用于過熱保護。當設備溫度過高時，PTC傳感器的電阻值急劇增大，使電路中的電流減小，從而起到保護設備的作用。例如，在一些小型電機的電路中，串聯一個PTC溫度傳感器，當電機因過載等原因溫度升高時，PTC傳感器切斷電路，防止電機損壞。

• 恒溫加熱：PTC發熱元件常用于電暖器、空調等電器中實現恒溫加熱。PTC發熱元件本身具有正溫度系數特性，當溫度升高到設定值時，其電阻增大，發熱功率減小，從而實現自動恒溫控制。

NTC溫度傳感器

• 定義：NTC是Negative Temperature Coefficient的縮寫，即負溫度系數溫度傳感器。它是一種電阻值隨溫度升高而減小的傳感器，通常由錳、鈷、鎳和銅等金屬氧化物為主要材料，采用陶瓷工藝制造而成。

• 工作原理：NTC材料的電阻特性主要與材料內部的載流子濃度和遷移率有關。在低溫時，材料內部的載流子濃度較低，且載流子受到晶格缺陷、雜質等的散射作用較強，遷移率較低，因此電阻值較大。隨著溫度升高，載流子獲得更多能量，熱激發產生的載流子數量增加，同時載流子的遷移率也增大，導致電阻值隨溫度升高而減小。

• 應用場景

• 溫度測量：NTC溫度傳感器廣泛應用于各種溫度測量場合，如家用電器（冰箱、空調、熱水器等）、汽車電子（發動機溫度監測、車內溫度控制等）、工業控制（設備溫度監測、環境溫度測量等）。例如，在冰箱中，NTC溫度傳感器可以實時監測冷藏室和冷凍室的溫度，并將溫度信號轉換為電信號，反饋給控制系統，以便調節制冷系統的工作狀態。

• 溫度補償：在一些電子電路中，溫度變化會影響電路的性能，如晶體管的放大倍數、電容器的電容值等。NTC溫度傳感器可以用于溫度補償電路，通過測量環境溫度，并產生一個與溫度變化相反的電阻變化，從而抵消溫度對電路性能的影響。

PTC和NTC溫度傳感器的區別