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时恒NTC热敏电阻非线性因素的解决方案

发布时间:2020-05-27 11:20:07 来源:兰圣科技

热敏电阻通常为一款高阻抗、电阻性器件,当您需要将热敏电阻的阻值转换为电压值时,该器件可以简化其中的一个接口问题。然而更具挑战性的接口问题是,如何利用线性ADC以数字形式捕获热敏电阻的非线性行为。

“热敏电阻”一词源于对“热度敏感的电阻”这一描述的概括。热敏电阻包括两种基本的类型,分别为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。

时恒NTC热敏电阻非线性因素的解决方案

负温度系数热敏电阻非常适用于高精度温度测量。要确定热敏电阻周围的温度,您可以借助Steinhart-Hart公式来实现。其中,T为开氏温度;RT为热敏电阻在温度T时的阻值;而A0、A1和A3则是由热敏电阻生产厂商提供的常数。

热敏电阻的阻值会随着温度的改变而改变,而这种改变是非线性的,在进行温度测量时,需要驱动一个通过热敏电阻的参考电流,以创建一个等效电压,该等效电压具有非线性的响应。

您可以使用配备在微控制器上的参照表,尝试对热敏电阻的非线性响应进行补偿。即使您可以在微控制器固件上运行此类算法,但您还是需要一个高精度转换器用于在出现极端值温度时进行数据捕获。

时恒NTC热敏电阻非线性因素的解决方案

另一种方法是,您可以在数字化之前使用“硬件线性化”技术和一个较低精度的ADC。(Figure1)其中一种技术是将一个电阻RSER与热敏电阻RTHERM以及参考电压或电源进行串联(见图1)。

将PGA(可编程增益放大器)设置为1V/V,但在这样的电路中,一个10位精度的ADC只能感应很有限的温度范围(大约±25°C)。

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