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用NTC热敏电阻选择温度测量电路和参数

时间:2019-01-14 ??来源:敏创电子??编辑:热敏电阻厂家??浏览:
热敏电阻是通过根据温度改变电阻值而用作温度传感器的装置。NTC热敏电阻的温度与电阻值之间的关系,
Rth [Ω]:T 
处的热敏电阻电阻值[K]:B常数
R 0 [Ω]:
T 0时的参考电阻0 [K]:参考温度
T [K]:热敏电阻温度

大致上,存在上述公式的关系。这种关系如下图所示。

等式中的B称为B常数,它表示对热敏电阻温度的敏感性。B常数越大,电阻值相对于温度变化的变化越尖锐,这在待测温度较窄或仅为一点时是有效的。


相反,B常数越。缱柚邓嫖露缺浠谋浠铰,这适合于在宽温度范围内测量。但是,B常数的选择范围很窄,通常为3000到5000 [K]。

使用热敏电阻的温度测量电路如右图所示,通常通过上拉电阻将NTC热敏电阻简单地连接到恒压源Vp。

该系统中温度与Vth之间关系的一个例子如下图所示。


考虑该图中从温度到电压Vth的转换灵敏度。例如,如果如上所示定义为在具有这种特征的系统的温度测量范围100℃以上,以电压Vth的温度的转换灵敏度是NG作为设定变得非常低。与此相反,在±20°左右一45℃下位范围,它会被转换灵敏度Dekiru温度测量可以提高温度的精度的电压Vth。

这里,从感兴趣的温度到电压Vth的转换灵敏度对应于上图中的曲线斜率。因此,上曲线斜率(差分dVth / dT)波形如下所示。


从温度到电压Vth的转换灵敏度可以说是转换增益,并且必须确保尽可能大(标量)该增益(灵敏度)以便在测量温度范围内获得原始精度。

具体地,设置使得增益的峰值接近测量温度范围的中心,并将测量温度范围的上限和下限的增益设置为相同的值。一般情况下,在从测量温度范围和热敏电阻条件确定最佳上拉电阻值时,无法推导出代数,因此在严格设计时使用本页所述的工具很方便。

然而,重要的是要知道热敏电阻的实际B常数不是恒定值,而是变化以便偏离参考温度到高温侧和低温侧。在这个工具中,模拟用B常数常数值,得到的结果是一个粗略的指导。在实际设计中,必须检查制造商的数据表并在实际机器上进行确认。

作为一种实用的温度测量规范,我认为有许多要求我们只想精确测量两个点,即低温侧和高温侧。例如,当不需要诸如电池充电中的低温保护和高温保护之类的中间温度测量精度时。在这种情况下,上部系统将使用温度范围内精度最低的两个点。为了获得这两点的高精度,我们引入了如下所示的R变化系统。

在低温测量时,SW关闭,类似于以前的系统,R1和热敏电阻系统,SW在高温测量时开启,它成为R1和R2以及热敏电阻系统的并联组合电阻。在高温测量时(当SW接通时),可以通过从Vp减去SW导通电压来计算。该工具所需的上拉电阻值为R1 // R2的组合电阻值