[实用新型]微功耗超线性热敏电阻器

说明书

本实用新型涉及热敏电阻，特别是一种微功耗超线性热敏电器。

现有热敏电阻器的结构，其核心感温部件均为陶瓷半导体材料，其感温机理主要是通过半导体材料体电阻随温度变化的特性实现的。主要存在下述问题：①电阻——温度特性曲线为一条非线性曲线，曲线的各点斜率在不同温度下，呈不同的斜率值，即在工作温度范围内，其输出灵敏度偏差很大，因而，在二次仪表设计中，必须考虑在不同温区内对其灵敏度的偏差进行非线性补偿，从而使仪表设计、校准、调试复杂化。也是目前无法解决的难题。②功耗高，一般的现有热敏电阻器，工作电流在1mA以上，自身功耗在1mW左右，且产生自热效应，影响测温控温精度。③互换性差。现有的热敏电阻器，互换性能较差，阻温特性离散范围大，既使在同一温度点，其灵敏度差别亦极大，对多点群测使用极不方便。

本实用新型的目的在于提供一种具有超线性，且功耗低，互换性好的热敏电阻器。

本实用新型提供的微功耗超线性热敏电阻器，由内引线（1）、外引线（2）、外壳（5）构成，其特征在于感温核心部件由不同导电类型半导体材料制成，不同类型半导体材料间有高阻层区（3），高阻层区（2）与半导体材料体电阻相间排布，高阻层区（3）至少有50结，感温核心部件的两端接内外引线（1）（2），整体装入外壳（5）中。本实用新型是利用多种不同类型的半导体的组合制成的。这种多层结构半导体高阻层与体电阻的不同组合，由于高阻层结区正向、反向电阻及体电阻随温度变化，具有相反的性质，且电阻温度系数不同而产生的补偿作用，使其直流电阻随温度变化呈直线性特征。即灵敏度为一常数。

本实用新型与现有热敏电阻器比较具有下述优点：（1）本实用新型其电阻－－温度特性曲线呈一直线。因此在测温、控温电路中无须采用非线性补偿，大大简化仪表电路的设计、校准与调试。（2）功耗低：本发明的线性热敏电阻器，工作电流仅在0.1mA以下，功耗仅在60微瓦左右，且无自热效应。（3）互换性能好，由于采用半导体工艺，因此具有参数良好的一致性，在同一温度点灵敏度为一常数。（4）稳定性高：年阻值漂移量为±1Ω／年（±0.05℃／年）。（5）在不需进行任何工艺调整的情况下，即可制成各种不同灵敏度的温度传感器（如20Ω／℃、40Ω／℃、80Ω／℃等）。下面结合附图通过实施例详述本实用新型。

附图1为一十结微功耗超线性热敏电阻器内部结构示意图。

附图2为一三结微功耗超线性热敏电阻器内部结构示意图。

实施例1：

如图1所示，微功耗超线性热敏电阻器由外壳（5）、内、外（1）（6）引线及半导体材料构成十结高阻层（2）组成，相交区域的共同交点处设置有补偿体电阻（3）。由十结高阻层（2）、补偿体电阻（3）及各个导电区内的体电阻相互补偿以实现电阻值随温度线性变化之特性。

实施例2

如图所示为一二结热敏电阻器，由两结高阻层（2）及导电区的体电阻实现温度相互补偿，使电阻温度系数为一常数。

总之，本微功耗超线性热敏电阻器，可工作于－196℃－＋200℃的温度范围内，因此，可在这个温区内的各种测温、控温、温度补偿等场合作为温度探头使用。并可方便地制成各种外型（塑封、金属封装）以适用于不同场合的使用。如在轻纺、化工、仪器、医用及工业领域中的各种恒温设备、空调设备、制冷设备、测温、控温仪表作为温度探头使用。