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测温型NTC热敏电阻在电路中的读取方法(一)
返回列表 来源: 发布日期: 2020.06.01

 NTC热敏电阻(Negative Temperature Coefficient Thermistor)是一种阻值随温度升高而下降的电阻器件。本质上是一种具有较大负温度系数的电阻器,利用它所具有的这一温度特性(即阻值R与温度T之间的负相关性R-T图)。它不仅被广泛的应用在各种电源,电机控制等大电流、高电压电路场合中用来抑制吸收、消除电路暂态过程中的浪涌电压和电流(功率型NTC热敏电阻主要功能),而且它还广泛的应用于各种电子温度测量仪表、电子开关、家用电器等设备中,其主要作用是用来作为精确测量和温度精确控制的敏感元件,它和热电偶,铂电阻(PT100、Cu100等),被称为测温领域中最常用的三大敏感元件之一。


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           由于NTC电阻的阻值R和温度T有某种函数关系,因此,就可以根据NTC热敏电阻的阻值来间接感知被测对象的温度值,这样一来,测量(感知)被测对象的温度值就变成了如何去检测NTC热敏电阻的阻值问题,常用的具体的读取电路(采样值的获取电路)如下: 
          (一)一般精度要求:采样数据的获取,直接采用恒流源(或恒压源)上拉方式。见图(2)所示。 
原理:将恒流源(或恒压源)直接作用于NTC热敏电阻Rt上,当被测对象的温度发生变化,NTC热敏电阻的阻值Rt将会跟随变化,这变化反映在△V发生变化,对△V的读取采样,就可获得被测对象的此刻温度值。如在it维持不变的况下,△V=it*Rt。 

特点:简单、性价比高、可满足一般精度要求,但测温精度、分辨率均与恒流源(恒压源)的稳定性有较大关系,和NTC热敏电阻自身的发热性能相关。

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         (二)采用惠斯顿电桥:高精度的读取方式:利用惠斯顿电桥可精确测量阻值的方法来读取数据。见图(3)所示 
原理:将一个合适的NTC热敏电阻Rt代替R4,串接在桥电路中,将恒压源加在电路的两端,从桥路的另两端就可以获得温差信号△V;当电桥平衡时: 
Rt=R4=R3*R1/R2,电流表读数为零,△V=0;当Rt随温度变化其阻值发生变化,△V会剧烈的发生跟随变化。 

特点:电路构成略复杂,性价比高,测量精度和测量分辨率较高,是目前电测技术、工业自动化控制中最常用的方法,温差数据的读取精度除了与外加激励源的精度和稳定性及NTC热敏电阻自身的相关参数有关外,还与桥臂电路中另外三只匹配电阻R1、R2、R3的精度和数值有关。 关于R1、R2、R3三只匹配配电阻的精度确定方法,另文述说。 

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