サーミスタの概要と特性

サーミスタ（Thermistor）は、温度の変化に対して電気抵抗が大きく変化する性質を持つ受動素子です。名称は「Thermal（温度）」と「Resistor（抵抗器）」を組み合わせたかばん語に由来します。この特性を利用して、精密な温度測定や回路の保護、電流制限など幅広い用途で活用されています。

サーミスタの分類

サーミスタは、温度と抵抗値の変化特性に基づき、主に以下の3種類に分類されます。

NTCサーミスタ

NTC（Negative Temperature Coefficient：負の温度係数）サーミスタは、温度の上昇に伴い抵抗値が減少する素子です。温度と抵抗値の関係が比較的単純な近似式で表せるため、温度センサとして最も広く利用されています。また、電源投入時の突入電流を抑制する目的でも使用されます。構造としては、ニッケル、マンガン、コバルト、鉄などの酸化物を混合し、焼結させたものが一般的です。

PTCサーミスタ

PTC（Positive Temperature Coefficient：正の温度係数）サーミスタは、ある特定の温度を超えると抵抗値が急激に増大する素子です。電流が流れると自己発熱により抵抗が増大し、電流を制限する性質があるため、ヒューズの代わりとなる回路保護素子として利用されます。また、一定温度を維持するヒーターとしても活用されます。

• セラミックPTC：チタン酸バリウムを主成分とし、キュリー温度付近での抵抗変化を利用します。
• ポリマーPTC：低融点ポリマーに導電性粒子を分散させたもので、リチウムイオン電池の保護回路などに用いられます。

CTRサーミスタ

CTR（Critical Temperature Resistor）サーミスタは、ある温度を超えると抵抗値が急激に減少する特性を持ちます。バナジウムの酸化物をベースに製造されます。

温度特性の近似式

NTCサーミスタの温度T[K]と抵抗値Rの関係は、B定数を用いて以下の式で近似されます。

より高精度な近似が必要な場合は、スタインハート・ハート式が用いられます。

この式に含まれるパラメータ（a, b, c）は、素子ごとに指定されています。