[科普中国]-热阻体

热阻体（thermister）为一种电阻的温度系数极大的半导体制品，其电阻值随温度的增高而急剧的降低（即温度系数为负值）。热阻体依使用方法的不同分为直热型、傍热型及迟延型三种。直热型是本身导电加热使电阻改变，傍热型是外部加热使电阻改变。

简介热阻体（thermister）为一种对温度变化十分敏感的电阻器。半导体的电阻能随冷热而显著变化，热阻体就是利用半导体的这一特性制成的。

在一般情况下，半导体物质每立方厘米的电阻约在10-1至109 欧姆之间，但受热以后其电子运动加速，电阻随之减小，我们称之为具有负温度系数，已知铜、镍、锰等合金皆属于此类。

热阻体用途甚为广泛，在工业上如温度控制与水位控制等等。可作精密温度计来测量微小物体的温度，通常有三种应用方式：

1．外在作用——利用热阻体外壳的周围温度变化，测量空气与水的温度。

2．内在作用——电流通过热阻体所产生的温度变化，测量电路中的各项数值。

3．非直接作用——利用线圈围绕热阻体，以温度作用而获得控制电路效果。1

热阻体的型式近代的热阻体，皆将糊状的氧化物混合作成某些形状，如图所示。有圆盘式、珠式、棒式等。再将这些热阻体置于高温下烧结（sinter）而成。（所谓烧结，是指施加热量使粉末状的材料熔合在一起的程序）。

珠式（bead type）：将小量的氧化物混合物置于两根白金线上并加热，便可形成珠式热阻体。此种型式大多很小，其直径为0.006～0.10英寸左右。珠式热阻体的露电特性，基本上依氧化物混合物的组成而定、两接线的空隙与其热处理等而定。

探针式温度感测器，是将珠式热阻密封在玻璃棒中作成。此种单元保留了珠式的特性，并增加玻璃探针的优点而更加坚固，要比其它型式更易使用，在某些情况可在液体中操作。

珠式热阻体可在温度高达600°F时操作，是有良好的准确度及稳定性。点阻值由102欧姆到107欧姆。因为它们可作成很小，所以能在有限的小空间中感测温度，并可将其安装在紧黏待测面上的金属圆盘上以量度该面的温度，更可将它们嵌入机器的螺丝或中空的铆钉中。

盘式与圈式：为满足工业上的特殊需要。可将热阻体做成盘式或圈式。直径较大（ 1英寸以上）的薄盘，其电阻低功率散溢（power dissipation）普通、反应时间短。直径较小面较厚的盘，有较高的电阻，反应时间亦较长。某些厂商生产直径小至0.05英寸的盘式热阻体，其厚度由0.02至0.5英寸，而电阻值由0.2至10 000欧姆。因为盘式热阻体与待测物表面能保持良好的接触，故广泛地用在量测表面温度。

圈式热阻体，是与接点突端、绝缘体及压缩线圈等硬体装配而设计的。通常直接与被感测温度的材料栓接在一起。可将其串联地安排以获得较高的电阻及较长的反应时间，也可将其并联以降低电阻。为求更高的能力，可采用串并联的安排方式。在将比较高的功率散溢视为基本考虑时，采用圈式热阻体是较有利的。

棒式：将金属氧化物作成细棒，便具高电阻与较长的反应时间的棒式热阻体。依不同的厂商而有不同的尺寸，其长度大概在0.25至2.0英寸之间，直径大概在0.05至0.27英寸之间。此种型式的热阻体，能散溢中等程度的功率。除在需要高电阻的情况被使用外，棒式热阻体亦可用作时间延迟装置。2

热阻体的操作热阻体有三种操作方式：自热式、外热式及自热与外热的混合式。

自热式（seIf heating）：下图所示属自热式的操作。其中可将电流予以调整使热阻体的功率散发致其自身的温度高于环境温度。此种温度的升高，也可由安装在热阻体附近的小加热线圈来完成。加热器电流的改变，也含使热阻体的温度变化，而改变其电阻。

外热式（external heating）：外热式热阻体的操作，在此种型式中，流经热阻体的电流必须保持在低的数值，以避免加热热阻体而改变其电阻。此种热阻体的功能，例对外在热源（接触或环境）的温度改变而起反应的，其电阻随着其所感测的温度改变而作反向变化。因此，热阻体能将一表面或介质的温度改变转变为电路电流的改变。若将指示器用度数校准，则可直接读出外界的温度。

自热及外热混合式：自热及环境温度对热阻体的影响，可共同用来感测热阻体及环境的改变。在此方式中，部分的自热与部分的环境温度，决定了热阻体的操作温度与电阻值。整体环境的改变会表现在温度上，进而改变了热阻体的温度与电阻值。因此，热阻体电阻值的改变，可用来指示液体与气体流速、液体水平与压力等整体环境的改变。2

热阻体的应用热阻体被广泛地使用于工业上、商业上、医学上与家庭等。用以量度温度或温度改变，或用于控制装置与设备中。由以下描迹的几种应用，即可知道此类热电配件应用自如的特性。

温度量度（temperature measurement）：因为热阻体的电阻随着温度改变，所以它是一种良好的温度量度工具。又因其电阻的改变较大，在不需很精确的情况下，便可探用简单的指示方法。

液体水位量度：液体，通常比气体有更高的热传导率。因此，热阻体在液体中与在相同环境下的气体中操作在更低的浓度，而有较高的电阻。此性质使热阻体被用于较多液体量度的情况。

热阻体常用于磁性放大器（magnetic amplifier）、电晶体电路、与其它型式的电子设备中作为温度补偿。2

本词条内容贡献者为:

黎明 - 副教授 - 西南大学