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PTC熱敏電阻以鈦酸鋇（BaTio3）為基本材料，再摻入適量的稀土元素，利用陶瓷工藝高溫?zé)Y(jié)爾成。純鈦酸鋇是一種絕緣材料，但摻入適量的稀土元素如鑭（La）和鈮（Nb）等以后，變成了半導(dǎo)體材料，被稱半導(dǎo)體化鈦酸鋇。它是一種多晶體材料，晶粒之間存在著晶粒界面，對于導(dǎo)電電子而言，晶粒間界面相當(dāng)于一個位壘。當(dāng)溫度低時，由于半導(dǎo)體化鈦酸鋇內(nèi)電場的作用，導(dǎo)電電子可以很容易越過位壘，所以電阻值較??；當(dāng)溫度升高到居里點(diǎn)溫度（即臨界溫度，此元件的‘溫度控制點(diǎn)’ 一般鈦酸鋇的居里點(diǎn)為120℃）時，內(nèi)電場受到破壞，不能幫助導(dǎo)電電子越過位壘，所以表現(xiàn)為電阻值的急劇增加。因?yàn)檫@種元件具有未達(dá)居里點(diǎn)前電阻隨溫度變化非常緩慢，具有恒溫、調(diào)溫和自動控溫的功能，只發(fā)熱，不發(fā)紅，無明火，不易燃燒，電壓交、直流3～440V均可，使用壽命長，非常適用于電動機(jī)等電器裝置的過熱探測。

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此類材料作為熱電阻測溫、限流器以及自動恒溫加熱元件均有較為廣泛的應(yīng)用。如鉑電阻溫度計、鎳電阻溫度計、銅電阻溫度計等。其中鉑側(cè)溫傳感器在各種介質(zhì)中（包括腐蝕性介質(zhì)），表現(xiàn)出明顯的高精度和高穩(wěn)定的特征。但是，由于鉑的稀缺和價格昂貴而使它們的廣泛應(yīng)用受到一定的限制。銅測溫傳感器較便宜，但在腐蝕性介質(zhì)中長期使用，可導(dǎo)致靜態(tài)特性與阻值發(fā)生明顯變化。近有資料報導(dǎo)，銅測溫傳感器可在空氣介質(zhì)中-60~180℃溫度范圍使用。但是，國外為了在-60~180℃長期地測量溫度和在250℃短期測量溫度，普遍大量使用著鎳測溫傳感器，并認(rèn)為鎳是一種較理想的材料，因?yàn)樗鼈兙哂懈叩撵`敏度、滿意的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。

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