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測溫型平壩NTC平壩熱敏電阻在電路中的讀取方法(一)

文章出處:技術支持 責任編輯:深圳新時恒電子科技有限公司 發表時間:2020-06-10
  

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。本質上是一種具有較大負溫度系數的電阻器,利用它所具有的這一溫度特性(即阻值R與溫度T之間的負相關性R-T圖)。它不僅被廣泛的應用在各種電源,電機控制等大電流、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),而且它還廣泛的應用于各種電子溫度測量儀表、電子開關、家用電器等設備中,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),被稱為測溫領域中最常用的三大敏感元件之一。

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由于NTC電阻的阻值R和溫度T有某種函數關系,因此,就可以根據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:采樣數據的獲取,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,當被測對象的溫度發生變化,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:簡單、性價比高、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)的穩定性有較大關系,和NTC熱敏電阻自身的發熱性能相關。

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(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據。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;當電橋平衡時:

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

特點:電路構成略復雜,性價比高,測量精度和測量分辨率較高,是目前電測技術、工業自動化控制中最常用的方法,溫差數據的讀取精度除了與外加激勵源的精度和穩定性及NTC熱敏電阻自身的相關參數有關外,還與橋臂電路中另外三只匹配電阻R1、R2、R3的精度和數值有關。 關于R1、R2、R3三只匹配配電阻的精度確定方法,另文述說。

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測溫型平壩NTC平壩熱敏電阻在電路中的讀取方法(一)

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