热敏电阻问题
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发布时间：2024-10-18 10:40
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热心网友
时间：2024-11-21 15:25
在设计需要在整个温度范围内使用的热敏电阻温度传感器时，会面临一些挑战。热敏电阻，作为高阻抗的电阻性器件，可以简化将其阻值转换为电压的接口问题，但关键挑战在于如何通过线性 ADC 准确捕捉其非线性特性。
热敏电阻的基本类型包括正温度系数和负温度系数两种。负温度系数热敏电阻在高精度测量中表现出色。要测量其周围的温度，可通过Steinhart-Hart公式进行：T = 1/(A0 + A1(lnRT) + A3(lnRT3))，其中T是开氏温度，RT是热敏电阻在特定温度下的阻值，A0、A1和A3是生产厂商提供的常数，这显示了热敏电阻阻值随温度变化的非线性关系。
在温度测量过程中，需要通过参考电流驱动热敏电阻，形成非线性响应的等效电压。微控制器的参照表可用于补偿这种非线性，但可能需要高精度转换器来处理极端温度下的数据。此外，一种“硬件线性化”技术如图1所示，通过串联电阻和PGA，可以在有限温度范围内（±25°C）提供一定程度的线性化，尽管10位精度ADC在此范围内的表现有限。
微控制器固件中的温度传感算法利用10位ADC的数字值，通过PGA滞后软件进行处理。该软件根据PGA增益和ADC值与预设电压节点的比较，动态调整增益，以确保在超出±25°C温度范围后仍能可靠测量。尽管这过程复杂，但通过巧妙的组合使用串联电阻、微控制器、ADC和PGA，非线性热敏电阻的数据获取并非无法实现，只是需要精细的策略和精确的配合。
扩展资料
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。
