熱敏電阻非線性因素的解決方案

“熱敏電阻”一詞源于對(duì)“熱度敏感的電阻”這一描述的概括。新晨陽(yáng)熱敏電阻包括兩種基本的類型，分別為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻非常適用于高精度溫度測(cè)量。要確定熱敏電阻周圍的溫度，您可以借助Steinhart-Hart公式來(lái)實(shí)現(xiàn)。其中，T為開(kāi)氏溫度;RT為熱敏電阻在溫度T時(shí)的阻值;而 A0、A1和A3則是由熱敏電阻生產(chǎn)廠商提供的常數(shù)。

您可以使用配備在微控制器上的參照表，嘗試對(duì)熱敏電阻的非線性響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。即使您可以在微控制器固件上運(yùn)行此類算法，但您還是需要一個(gè)高精度轉(zhuǎn)換器用于在出現(xiàn)極端值溫度時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲。

另一種方法是，您可以在數(shù)字化之前使用“硬件線性化”技術(shù)和一個(gè)較低精度的 ADC。(Figure 1)其中一種技術(shù)是將一個(gè)電阻RSER與熱敏電阻RTHERM以及參考電壓或電源進(jìn)行串聯(lián)(見(jiàn)圖1)。將PGA(可編程增益放大器)設(shè)置為1V/V，但在這樣的電路中，一個(gè)10位精度的ADC只能感應(yīng)很有限的溫度范圍(大約±25°C)。

NTC熱敏電阻檢測(cè)方法

(一)測(cè)量標(biāo)稱電阻值Rt 用萬(wàn)用表測(cè)量NTC熱敏電阻的方法與測(cè)量普通固定電阻的方法相同，即按NTC熱敏電阻的標(biāo)稱阻值選擇合適的電阻擋可直接測(cè)出Rt的實(shí)際值。但因NTC熱敏電阻對(duì)溫度很敏感，故測(cè)試時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)： (1)由標(biāo)稱阻值Rt的定義可知，此值是生產(chǎn)廠家在環(huán)境溫度為25℃時(shí)所測(cè)得的。所以用萬(wàn)用表測(cè)量Rt時(shí)，亦應(yīng)在環(huán)境溫度接近25℃時(shí)進(jìn)行，以保證測(cè)試的可信度。 (2)測(cè)量功率不得超過(guò)規(guī)定值，以免電流熱效應(yīng)引起測(cè)量誤差。例如，MF12-1型NTC熱敏電阻，其額定功率為1W，測(cè)量功率P1＝0.2mW。假定標(biāo)稱電阻值Rt為1kΩ，則測(cè)試電流：

注意正確操作。測(cè)試時(shí)，不要用于捏住熱敏電阻體，以防止人體溫度對(duì)測(cè)試產(chǎn)生影響。 (二)估測(cè)溫度系數(shù)αt 先在室溫t1下測(cè)得電阻值Rt1；再用電烙鐵作熱源，靠近熱敏電阻Rt1，測(cè)出電阻值Rt2，同時(shí)用溫度計(jì)測(cè)出此時(shí)熱敏電阻RT表面的平均溫度t2。將所測(cè)得的結(jié)果輸入下式： αt≈(Rt2-Rt1)/[Rt1(t2-t1)] NTC熱敏電阻的αt＜0。

它是在測(cè)試功率的基礎(chǔ)上得到的固定溫度下的電阻，其導(dǎo)致熱敏電阻在相對(duì)于總測(cè)試誤差可以忽略的范圍內(nèi)變化。

 熱敏電阻的設(shè)計(jì)電阻通常是指零功率時(shí)得到的電阻值，通常在熱敏電阻上標(biāo)出。

 B值代表負(fù)溫度系數(shù)下的熱指數(shù)。

 它被定義為在零功率下電阻值的自然對(duì)數(shù)與兩個(gè)溫度的倒數(shù)之間的平衡之間的平衡的比率。

 加熱時(shí)間常數(shù)在零功率下，當(dāng)溫度發(fā)生突變時(shí)，用于完成熱敏電阻中開(kāi)始溫度和結(jié)束溫度之間的間隙的63.2％的時(shí)間“t”與“C”成正比。

NTC熱敏電阻的特點(diǎn)

NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器有以下幾個(gè)特點(diǎn)： ①精度高。NTC熱敏電阻器的B常數(shù)和電阻值的偏差都很小。一般B常數(shù)的偏差在0.5%以下，這相當(dāng)于溫度范圍為100℃時(shí)，溫度偏差在0.5%以下。電阻值的偏差在±1%以下，這相當(dāng)于對(duì)測(cè)溫的影響在±0.25℃以下。 

熱敏電阻的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。

 分為正溫度系數(shù)PTC熱敏電阻器和負(fù)溫度系數(shù)NTC熱敏電阻器。

 正溫度系數(shù)PTC熱敏電阻器隨著溫度升高電阻值變大，負(fù)溫度系數(shù)NTC熱敏電阻器隨著溫度升高電阻值變小，它們同屬于半導(dǎo)體敏感元件。

 PTC熱敏電阻器主要應(yīng)用于過(guò)流過(guò)熱保護(hù)、彩電消磁、馬達(dá)起動(dòng)、恒溫發(fā)熱等。