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钛酸钡半导瓷的PTC效应起因于粒界(晶粒间界).对于导电电子来说，晶粒间界面相当于一个势垒.当温度低时，由于钛酸钡内电场的作用，导致电子极容易越过势垒，则电阻值较小.当温度升高到居里点温度(即临界温度)附近时，内电场受到破坏，它不能帮助导电电子越过势垒.这相当于势垒升高，电阻值突然增大，产生PTC效应.钛酸钡半导瓷的PTC效应的物理模型有海望表面势垒模型、丹尼尔斯等人的钡缺位模型和叠加势垒模型，它们分别从不同方面对PTC效应作出了合理解释.

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热敏电阻也可作为电子线路元件用于仪表线路温度补偿和温差电偶冷端温度补偿等。利用NTC热敏电阻的自热特性可实现自动增益控制，构成RC振荡器稳幅电路，延迟电路和保护电路。在自热温度远大于环境温度时阻值还与环境的散热条件有关，因此在流速计、流量计、气体分析仪、热导分析中常利用热敏电阻这一特性，制成的检测元件。PTC热敏电阻主要用于电器设备的过热保护、无触点继电器、恒温、自动增益控制、电机启动、时间延迟、彩色电视自动消磁、火灾报警和温度补偿等方面。

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