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測溫型NTC熱敏電阻在電路中的讀取方法（一）

返回列表 來源：發(fā)布日期： 2020.06.01

NTC熱敏電阻（Negative Temperature Coefficient Thermistor）是一種阻值隨溫度升高而下降的電阻器件。本質(zhì)上是一種具有較大負(fù)溫度系數(shù)的電阻器，利用它所具有的這一溫度特性（即阻值R與溫度T之間的負(fù)相關(guān)性R-T圖）。它不僅被廣泛的應(yīng)用在各種電源，電機(jī)控制等大電流、高電壓電路場合中用來抑制吸收、消除電路暫態(tài)過程中的浪涌電壓和電流（功率型NTC熱敏電阻主要功能），而且它還廣泛的應(yīng)用于各種電子溫度測量儀表、電子開關(guān)、家用電器等設(shè)備中，其主要作用是用來作為精確測量和溫度精確控制的敏感元件，它和熱電偶，鉑電阻（PT100、Cu100等），被稱為測溫領(lǐng)域中最常用的三大敏感元件之一。

由于NTC電阻的阻值R和溫度T有某種函數(shù)關(guān)系，因此，就可以根據(jù)NTC熱敏電阻的阻值來間接感知被測對象的溫度值，這樣一來，測量（感知）被測對象的溫度值就變成了如何去檢測NTC熱敏電阻的阻值問題，常用的具體的讀取電路（采樣值的獲取電路）如下：

（一）一般精度要求:采樣數(shù)據(jù)的獲取，直接采用恒流源（或恒壓源）上拉方式。見圖（2）所示。

原理：將恒流源（或恒壓源）直接作用于NTC熱敏電阻Rt上，當(dāng)被測對象的溫度發(fā)生變化，NTC熱敏電阻的阻值Rt將會跟隨變化，這變化反映在△V發(fā)生變化，對△V的讀取采樣，就可獲得被測對象的此刻溫度值。如在it維持不變的況下，△V=it*Rt。

特點(diǎn)：簡單、性價(jià)比高、可滿足一般精度要求，但測溫精度、分辨率均與恒流源（恒壓源）的穩(wěn)定性有較大關(guān)系，和NTC熱敏電阻自身的發(fā)熱性能相關(guān)。

（二）采用惠斯頓電橋:高精度的讀取方式：利用惠斯頓電橋可精確測量阻值的方法來讀取數(shù)據(jù)。見圖（3）所示

原理：將一個合適的NTC熱敏電阻Rt代替R4，串接在橋電路中，將恒壓源加在電路的兩端，從橋路的另兩端就可以獲得溫差信號△V；當(dāng)電橋平衡時(shí)：

Rt=R4=R3*R1/R2，電流表讀數(shù)為零，△V=0；當(dāng)Rt隨溫度變化其阻值發(fā)生變化，△V會劇烈的發(fā)生跟隨變化。

特點(diǎn)：電路構(gòu)成略復(fù)雜，性價(jià)比高，測量精度和測量分辨率較高，是目前電測技術(shù)、工業(yè)自動化控制中最常用的方法，溫差數(shù)據(jù)的讀取精度除了與外加激勵源的精度和穩(wěn)定性及NTC熱敏電阻自身的相關(guān)參數(shù)有關(guān)外，還與橋臂電路中另外三只匹配電阻R1、R2、R3的精度和數(shù)值有關(guān)。關(guān)于R1、R2、R3三只匹配配電阻的精度確定方法，另文述說。