热敏电阻的特点与伏安特性
热敏电阻的作用是依靠半导体随温度而改变它的电导率的这种特性。热敏电阻具有负的温度系数，就是温度升高时，它的电阻减小（电导率增加）。这是因为半导体受热时，电子自由行程的长度就会改变，传导电子的数量就随着增加。当温度改变时，金属也会改变它的电阻，但是金属的温度系数是正的，它的绝对值要比半导体小。要使金属的电导率，譬如铂的电导率增加到原来的二倍，需要把它加热到300度；而要使热敏电阻的电阻改变一倍，只需加热到20度就行了。热敏电阻是用半导体制成，可以做成小球、圆片、小棍或细线的形状。这种半导体，含有某几种金属氧化物的混合物，例如锰、铜、镍、钴和钛等金属氧化物的混合物。热敏电阻的参数和物质的电阻系数、几何大小以及加工过程有关。
直热式热敏电阻的伏安特性；曲线如图1所示。从图上可以很清楚地看到：在曲线的某一段上，当流过它的电流交化时，热敏电阻上的电压几乎保持不变。因此，能够把它用作稳压器。当流过热敏电阻的电流变化时，它的电阻的变化情形可用曲线来表示，形状和图2所示的曲线相似。图2表示热敏电阻的阻值和周围温度的关系：温度升高，热敏电阻的阻值就迅速下降。
测量用的热敏电阻的电容和热惯性都很小。它的构造如下：在直径约3公厘、长7-9公厘的玻璃管的两端有两根引线——细钨丝，热敏电阻就接在两引线之间。
直热式热敏电阻的外形和八脚电子管相似（图4）。管中玻璃柱上有两根线担，热敏电阻就接在两线担的中间。旁热式玻璃管中有四根线担，两根线担接热变电阻，另两根接发热体。发热体是一根螺旋形的金属线，热敏电阻就在它的中间穿过，并用绝缘管隔开。
MMT型特种热变电阻在摄氏1度时的温度系数约为2.8-3%。它能在-70°到+120°的温度范围内进行工作，即使当空气中的湿度达到98%，大气压力变动范围为0.01到10时，这种热敏电阻仍能保证正常的工作。它的额定耗散功率约为0.4瓦。
热敏电阻在各科学和技术部门中具有广泛的应用，它能代替温度计、热电偶、变阻器、继电器和控制器。用热敏电阻测量温度或调节温度，非常迅速和精确。测量温度时的线路图如图5所示。改变电阻R1和电源电压的大小，就能改变测量温度的范围。图6是用不同的E和R1时电表读救和温主间的关系曲线。
如果想量得更准确一些，可以采用图7的电桥式电路。量得的结果可从电表上直接读出。为了在测量时使周围温度的变化不致影响测量的准确性，R2可换用热敏电阻，它的参数和原来的那个热敏电阻应当相同。当周围温度变化时，两热敏电阻的阻值变化相同，因此电桥保持平衡。
测量用热敏电阻可以测量极高频的功率。测量方法如下：热敏电阻接在电桥的一臂上，灵敏电流计接在电桥的对角线上，在测量前先把电桥仔细地平衡好，加在热敏电阻上的极高频功率的微小变化，就会使电桥失去平衡，使电流计的指针产生一定的偏转。由于电流计上有适当的功率刻度，因此我们直接能从电流计指针的偏转读出功率变化的大小。这种热敏电阻电桥的灵敏度很高，它的准确度达0.1亳瓦。热敏电阻还可以充当没行滑动触点的变阻器。它可以代替接在电动机电路中的变阻器，因为热敏电阻刚接在电路中时的电阻很大，流过电动机线圈的电流就很小。不久，热敏电阻因电流通过它而发热，电阻减小，流过电动机线圈的电流就逐渐增大。当电动机达到额定转速时，就自动把接热敏电阻的线路断开，以便作下一次的起动。热敏电阻可以用作各种电路中的“保安器”，防止电路接通时因电流的剧增而烧毁触点。此外，它在自助控制的电路中也有很大的用处。我们知道：在自动控制电路中，只有一定大小、一定持续时间的电流通过继电器时，才能使继电器动作。但是，有时比起动电流大的意外脉冲也能使继电器动作。在继电器电路中接一个热敏电阻便能避免这种情况，只要热敏电阻从发热到改变电阻的时间比意外脉冲的持续时间长就行了。继电器和热敏电阻的配合运用，可以按事先指定的时间间隔接通和断开工作电路。图8就是这种电路的一个例子。热敏电阻T1和继电器线圈接成串联，而热敏电阻T2和继电器线圈接成并联。因此，继电器**动作的时间决定于热敏电T1的参数，而**保持被吸的时间决定于热敏电阻T2的参数。选用热敏电阻T1，T2的适当参数，就能使继电器按一定的时间间隔接通和断开电路。
在许多设备中往往需要把控制电路和工作电路隔离开来。这时可采用旁热式热敏电阻。低频放大器中的输出电平自动调整（图9）就是一个例子。当信号电平上升时，热敏电阻的温度增加，电阻减小，于是就增强了回授，结果放大器输出端的信号电平便降低了。
热敏电阻可以用来测量和自动调节仓库、孵化房、谷仓的温度。仓库中的物品腐烂时会放出热来，放在仓库里不同地点的热敏电阻的电阻就随着温度的上升而减小，电路中电流的增加，通过继电器而使电铃报警，于是便能及时采取措施，防止物品的腐烂。孵化房需要保持一定的温度，当温度低于某一限度时，热敏电阻便通过相应的继电器把电炉接通，当温度上升到某一数值，热敏电阻的阻值便减小到使继电器动作，把电炉断去。这样就完成了温度的自动调节。热敏电阻在科学和技术各部门中也有广泛的应用。在天文学中，靠了热敏电阻能决定行星的温度。把热敏电阻接到一个直流放大器上，在直流放大器的输出端接一个电流计，然后，把热敏电阻放在反射望远镜的焦点上。行星辐射到地球上的热量使热敏电阻发热，电流计指针便偏转了。根据指针偏转的大小，我们可以判定行星送到地球上来的热量，从而确定行星的温度。用热敏电阻制成的医学用的温度计只有短铅笔那么大，它的尖端是用热敏电阻做成的。只消把这种“铅笔”的尖端触在人体的任一部分，便马上能知道他的体温。体积非常小的特种热敏电阻温度计可以测量胃、食道、黏液膜的温度。依靠热敏电阻制成的仪器，飞机能在夜间发现汪洋大海中的船只，看到陆地上的城市建筑、河流、湖泊、山脉的轮廓。这种仪器的工作原理和测量行星温度的原理很相似，例如它能发现400-450公尺以外的人，2000-3000公里以外燃烧着的火柴。它有雷达的功用，但不需要发射设备，寿命长（约几千小时），价格低廉，维护简单。热敏电阻的应用极其广泛，热敏电阻的发展将为科学和技术开辟广阔的领域和美好的远景。
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