第三节 敏感电阻器

常用的敏感电阻器有光敏电阻器、热敏电阻器、湿敏电阻器、压敏电阻器，分别介绍如下：

一、光敏电阻器

光敏电阻器是用能产生光电效应的半导体材料制成的电阻器。

1.光敏电阻器的类型、结构与特性

光敏电阻器的种类很多，根据光敏电阻器的光敏特性，可分为可见光光敏电阻器、红外光光敏电阻器及紫外光光敏电阻器等。

可见光光敏电阻器有硫硒化镉光敏电阻器、硫化镉光敏电阻器、砷化镓光敏电阻器、硅光敏电阻器、锗光敏电阻器、硫化锌光敏电阻器等。红外光光敏电阻器有硫化铅光敏电阻器、碲化铅光敏电阻器、锗掺汞光敏电阻器等。紫外光光敏电阻器有硒化镉光敏电阻器、硫化镉光敏电阻器等。

根据光敏层所用半导体材料的不同，又可分为单晶光敏电阻器与多晶光敏电阻器。

光敏电阻器的结构如图2-4a所示，光敏电阻器的外形如图2-4b所示，光敏电阻器在电路中的图形符号如图2-4c所示。从光敏电阻器的结构图中可以看到，它是由玻璃基片、光敏层、电极、外封装等组成的。

图2-4 光敏电阻器的结构、外形与图形符号

a）结构 b）外形 c）图形符号

（1）光敏电阻器的特点

光敏电阻器的最大特点是对光线非常敏感，电阻器在无光线照射时，其阻值很高；当有光线照射时，阻值下降很快，即光敏电阻器的阻值是随着光线的强弱而发生变化的。

（2）光敏电阻器的应用

光敏电阻器的应用比较广泛，主要用于各种光电自动控制系统，如自动报警系统、电子照相机的曝光电路，还可以用于非接触条件下的自动控制等。

（3）常用光敏电阻器的型号

常用光敏电阻器的型号有MG41—1、MG41—22、MG41—23、MG42—02、MG42—03及MG—43、MG44、MG45系列等。

2.光敏电阻器的选用、检测与代换

（1）光敏电阻器的选用

由于光敏电阻器对光线特别敏感。无光线照射时，其阻值为高阻状态，有光线照射时，其阻值迅速下降。因此选用时，应首先确定控制电路对光敏电阻器的光谱特性有何要求，到底是选用可见光光敏电阻器还是选用红外光光敏电阻器。

另外选用光敏电阻器时还应确定亮阻、暗阻阻值的范围。此项参数的选择是关系到控制电路能否正常动作的关键，因此必须予以认真确定。常用光敏电阻器的几项主要参数见表2-4。

表2-4 常用光敏电阻器的主要参数

（2）光敏电阻器的检测与代换

1）光敏电阻器的检测。光敏电阻器的检测可用万用表的R×1k档，将万用表的表笔分别与光敏电阻器的引脚接触。当有光线照射时，看其亮阻阻值是否有变化，当用遮光物挡住光敏电阻器时，看其暗阻阻值有无变化，如果有变化，说明光敏电阻器是好的。也可以使照射光线发生强弱变化，此时，若万用表的指针随光线的变化而摆动，则说明被测光敏电阻器是好的。如果用上述方法进行检测时，被测光敏电阻器的亮阻阻值和暗阻阻值均无变化，光线强弱变化时，万用表所测阻值也无变化，则说明此光敏电阻器是坏的。

2）光敏电阻器的代换。当光敏电阻器损坏后，可用同型号的代换。如无同型号的光敏电阻器，也可选用其他类型、型号、参数接近的光敏电阻器进行代换。

二、湿敏电阻器

湿敏电阻器广泛用于湿度检测及湿度控制电路中，如用于录像机中作为结露传感器。湿敏电阻器还可用于空调器及农业科学研究中样本采集的检测等。

1.湿敏电阻器的外形、结构和图形符号

湿敏电阻器的外形、结构和图形符号如图2-5所示。湿敏电阻器的结构由感湿材料电极及基片构成。

常用型号有MS01—A、MS01—B1、MS01—B2、MS01—B3等，以上四种型号的湿敏电阻器的工作电压在8～12V，测湿范围在20%～98%RH。MS04型湿敏电阻器的工作电压是5～10V，测湿范围是30%～90%RH。

2.湿敏电阻器的特性

（1）湿敏电阻器的特点

湿敏电阻器是对湿度变化非常敏感的电阻器，能在各种湿度环境中使用。它是将湿度转换成电信号的换能器件。正温度系数湿敏电阻器的阻值是随湿度增高而增加的，在录像机中使用的就是正温度系数湿敏电阻器。

（2）湿敏电阻器的种类

按阻值变化的特性可分为正温度系数和负温度系数湿敏电阻器。按其制作材料又可分为陶瓷湿敏电阻器、高分子聚合物湿敏电阻器和硅湿敏电阻器等。

3.湿敏电阻器的选用

湿敏电阻器的选用应根据不同类型的不同特点以及湿敏电阻器的精度、湿度系数、响应速度、湿度量程等进行选用。例如，陶瓷湿敏电阻器的感湿温度系数一般只在0.07%RH/℃左右，可用于中等测湿范围的湿度检测，可不考虑湿度补偿。MSC—1型、MSC—2型适用于空调器、恒湿机等。

图2-5 湿敏电阻器的外形、结构和图形符号

a）外形 b）结构 c）图形符号

氯化锂湿敏电阻器由于其检测湿度范围宽，可用于对仓库的湿度监测、洗衣机的检测等。碳膜湿敏电阻器，由于其响应时间短、变化范围小，可用于录像机的结露检测、气象设备的监控等电路。

为了提高湿度监控的精度，湿敏电阻器的温度系数一般有正负、大小之分，因此使用湿敏电阻器时应考虑温度补偿措施。当使用温度系数小的湿敏电阻器时，可不必考虑温度补偿，而对温度系数大、湿度系数较小的湿敏电阻器，则必须进行温度补偿。补偿方法应根据湿敏电阻器的温度系数而定，对正温度系数湿敏电阻器，在电路中并联一个同阻值的负温度系数热敏电阻器即可；对负温度系数湿敏电阻器，在电路中并联一个同阻值的正温度系数热敏电阻器即可。

湿敏电阻器的检测方法是用万用表的R×1k档测其阻值，一般为1kΩ左右，若阻值远大于1kΩ，说明此湿敏电阻器不能再用。

湿敏电阻器损坏后，应选用同型号的进行代换。否则将降低电路的测试性能。

三、压敏电阻器

压敏电阻器（VSR）也是一种在自控系统电路中经常用到的电阻器，是对电压变化很敏感的非线性电阻器。常用于电路的过电压保护、尖脉冲的吸收、消噪等，使电路得到保护。

图2-6 压敏电阻器的外形和图形符号

a）压敏电阻器的外形 b）图形符号

1.压敏电阻器的分类、外形与图形符号

压敏电阻器的外形和图形符号如图2-6所示。

压敏电阻器的种类按其使用的材料可分为硅压敏电阻器、金属氧化物压敏电阻器、锗压敏电阻器、碳化硅压敏电阻器、氧化锌压敏电阻器、硒化镉压电阻器等。

按其伏安特性可分为无极性（对称型）和有极性（非对称型）压敏电阻器。

按其结构可分为膜状压敏电阻器、结型压敏电阻器、体型压敏电阻器等。

用数字表示型号分类中更细的分类号。例如，MYD07K680表示标称电压（压敏电压）为68V，电压误差为±10%，瓷片直径为7mm的通用型压敏电阻器。例如，MYG20G05K151表示标称电压为150V，电压误差为±10%，瓷片直径为5mm，而且是浪涌抑制型压敏电阻器。

标称电压：用三位数字表示，前两位数字为有效数字，第三位数字表示0的个数。如390表示39V，391表示390V。

瓷片直径：用数字表示，单位为mm，有ϕ5mm、ϕ7mm、ϕ10mm、ϕ14mm、ϕ20mm等型号。

电压误差：用字母表示，J表示±5%、K表示±10%、L表示±15%、M表示±20%。

2.压敏电阻器的特性

压敏电阻器是一种特殊的非线性电阻器，当加到电阻器上的电压在其标称值以内时，电阻器的阻值呈现无穷大状态。当压敏电阻器两端的电压略大于标称电压时，其阻值很快下降，使电阻器处于导通状态，当电压减小至标称电压以下时，其阻值又开始增加，这样使电路中的电压一直保持在较稳定的状态。

3.常用压敏电阻器的型号

常用压敏电阻器的型号有MYG20系列，主要用于电路的浪涌电流的控制和电压范围的控制，以保护电路中的元器件。MYG3与MYG4系列主要用于电话通信设备的过电压保护与无霜电冰箱的过电压保护。MYH3—212、MYH—208等型号可用于彩色电视机的过电压、过电流的保护。

4.压敏电阻器的选用

根据具体电路的要求，准确选择标称电压值是关键。一般的选择方法是，压敏电阻器的标称电压值应是加在压敏电阻器两端实际电压的2～2.5倍。另外，还应注意选用温度系数小的压敏电阻器，以保证电路的稳定。具体型号的选用如下：

1）无霜电冰箱的过电压保护电路可选用MYG4系列压敏电阻器。

2）半导体器件的过电压保护电路可选用MYD系列、MYL系列、MYH系列、MYG20等系列的压敏电阻器。

3）彩色电视机的过电压保护电路可选用MYH3—205、MYH3—208、MYH3—212等型号的压敏电阻器。

4）电子电路、电气设备、电力系统的过电压保护电路可选用MYG系列、MY21系列、MY31系列压敏电阻器。

5.压敏电阻器的检测与代换

（1）压敏电阻器的检测

用万用表的R×10k档测量压敏电阻器的绝缘电阻，当测得的正、反向电阻值均为无穷大时，说明压敏电阻器是好的。若测得阻值为零或有一定的阻值，则说明压敏电阻器已损坏或漏电流现象严重。

（2）压敏电阻器的代换

压敏电阻器损坏后，一定要选与原压敏电阻器标称电压相同、通流容量相同的压敏电阻器进行代换。如果通流容量选得太小，就会烧坏压敏电阻器，如选得过大，会造成经济上的浪费。

四、热敏电阻器

热敏电阻器是一种对温度极为敏感的电阻器。这种电阻器在温度发生变化时其阻值也随之变化。

热敏电阻器种类较多，按其结构及形状可分为球形、杆状、圆片形、管形、圆圈形等。按其受热方式的不同，可分为直热式热敏电阻器和旁热式热敏电阻器。按温度系数可分为正温度系数（PTC）热敏电阻器和负温度系数（NTC）热敏电阻器。按工作温度范围的不同，可分为常温热敏电阻器、高温热敏电阻器、超低温热敏电阻器。目前应用最广泛的是负温度系数热敏电阻器，它又可分为测温型、稳压型、普通型。

热敏电阻器的标称值是指环境温度为25℃时的电阻值。用万用表测其阻值时，其阻值不一定和标称阻值相符。

热敏电阻器的电路图形符号、分类及外形如图2-7所示。

图2-7 热敏电阻器

a）热敏电阻器图形符号 b）热敏电阻器的分类与外形

1.正温度系数热敏电阻器

（1）正温度系数热敏电阻器的特点

正温度系数热敏电阻器在温度升高时，其阻值也随之增大，而且阻值的变化与温度的变化成正比例关系，但电阻器的温度超过一定值时，阻值将急剧增大，当增大到最大值时，阻值将随温度的增加而开始下降。

（2）正温度系数热敏电阻器的应用

正温度系数热敏电阻随着品种的不断增加，应用范围越来越广，除用于温度控制和温度测量电路外，还大量应用于彩色电视机的消磁电路及电冰箱、电驱蚊器、电熨斗等家用电器中。

MZ41、MZ41A、MZ42等型号可用于热吹风机、电驱蚊器、卷发器等家用加热器的加热元件；MZ-01、MZ-02、MZ-03、MZ-04、MZ92、MZ93等型号可用于电冰箱压缩机起动电路；MZ71、MZ72、MZ73、MZ74、MZ75等型号可用于彩色电视机的消磁电路；MZ61-1、MZ61-2、MZ61-3等型号可用于电动机过热保护电路；MZ2A、MZ2B、MZ2C、MZ2D、MZ21-1、MZ21-2等型号可用于限流电路。

2.负温度系数热敏电阻器

（1）负温度系数热敏电阻器的特点

负温度系数热敏电阻器的种类很多且形状各异，常见的有管状、圆片形等，如图2-7所示。负温度系数热敏电阻器的最大特点是阻值与温度的变化成反比，即阻值随温度的升高而降低，当温度大幅升高时，其阻值也大幅下降。

（2）负温度系数热敏电阻器的应用

负温度系数热敏电阻器的应用范围很广，如用于家电类的温度控制、温度测量、温度补偿等。空调器、电冰箱、电烤箱、复印机的电路中普遍采用了负温度系数热敏电阻器。

常用的负温度系数热敏电阻器的类型较多，其中MF-51、MF-52、MF53-1、MF53-2、MF53-3及MF57-1、MF57-2、MF57-3等型号可用于温度的检测；MF1-1、MF12-1、MF12-2、MF12-3、MF13、MF14、MF15、MF16、MF17等型号可用于温度补偿、温度控制、温度检测；MF21-1、MF22-1、MF22-2、MF22-3、RR827、RR831、RR841、RR869等型号可用于电路的稳压；MF31-1、MF31-2、MF31-3等型号可用于微波功率测量。

由于敏感电阻器与普通电阻器的选用目的不同，在电路中所起的作用也不同，因此敏感电阻器的选用条件应更加严格。因为敏感电阻器在电路中主要起自动控制、过电压保护、温度检测、温度控制、温度补偿等作用，选用时必须满足电路对其主要参数的要求，同时还要适合电子设备电路所要求的型号。只有这样，才能达到选用敏感电阻器的目的。

3.热敏电阻器的选用

选用热敏电阻器时不但要注意其额定功率、最大工作电压、标称阻值，更要注意最高工作温度和电阻温度系数等主要参数。由于热敏电阻器的种类和型号较多，而且还分正温度系数热敏电阻器和负温度系数的热敏电阻器等，因此选用时一定要符合具体电路的要求。下面介绍几种常用电路所选用的热敏电阻器。

1）彩色电视机的消磁电路一般可采用MZ72、MZ73、MZ74等型号的正温度系数热敏电阻器。

2）彩色电视机、仪器仪表等电子设备的过载保护电路可选用MF10-1型负温度系数热敏电阻器。

3）电冰箱压缩机的起动电路可选用MZ-01、MZ-02、MZ-03、MZ81、MZ84、MZ91、MZ92等型号的正温度系数热敏电阻器。

4）温度补偿电路可选用MF11、MF12、MF13、MF14等系列普通型负温度系数热敏电阻器。

5）过电流保护电路可选用MZ2A、MZ2B、MZ2C、MZ2D、MZ21-1、MZ21-2等型号的正温度系数热敏电阻器。

6）温度测量与温度控制电路可视所测温度与所控制温度的需要选择负温度系数的热敏电阻器。常用型号的负温度系数热敏电阻器适用温度范围见表2-5。

表2-5 常用型号负温度系数热敏电阻器适用温度范围

4.热敏电阻器的检测与代换

（1）热敏电阻器的检测

由于热敏电阻器对温度很敏感，一般不易用万用表测其阻值（万用表电流通过热敏电阻器时，会使电阻器的阻值发生变化），但在业余条件下，也只能采用万用表进行检测。

在常温下用万用表的欧姆挡测量热敏电阻器的阻值，同时用电烙铁烘烤热敏电阻器，此时热敏电阻器的阻值慢慢增大，表明是正温度系数的热敏电阻器，而且是好的。如果热敏电阻器的阻值慢慢减小，表明是负温度系数的热敏电阻器，而且也是好的。当被测热敏电阻器的阻值没有任何变化，说明热敏电阻器是坏的。当被测热敏电阻器的阻值超过原阻值的很多倍或为无穷大时，表明该热敏电阻器内部接触不良或断路。当被测热敏电阻器的阻值为零时，表明其内部已经击穿短路。

（2）热敏电阻器的代换

热敏电阻器损坏后，可用同型号、同阻值、同功率的热敏电阻器进行代换。如没有同型号的，可选用同一系列的其他型号代用。