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      NTC熱敏電阻的分壓器電路
      2020.02.09

      帶NTC熱敏電阻的分壓器

       

      熱敏電阻是一種溫度敏感電阻,其電阻隨溫度變化。它由多晶硅材料制成,可在溫度變化較小的情況下提供較大的電阻變化。它作為分壓器的一部分連接,也稱為分壓器,電路中的網絡。

      在所有不同類型的溫度傳感裝置中,熱敏電阻是很敏感的,并且隨著溫度的變化提供較大的電阻變化。該裝置的一個缺點是其輸出特性是非線性的并且與Steinhart-Hart曲線非常匹配。

      NTC熱敏電阻

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      這是負溫度系數(NTC)熱敏電阻的示意符號。通常,符號中的-t表示負溫度系數,并且意味著電阻隨溫度升高而降低。對于一般溫度測量,NTC類型是電路中常用的類型。

      在符號中還有一個正溫度系數(PTC)熱敏電阻,用+ t表示。其電阻隨溫度升高而增加。它們用作電源中的保險絲以提供限流功能。如果您是Raspberry Pi的所有者,那么您可能會注意到polyfuse。

      溫度傳感IC

       

      目前市場上有溫度傳感集成電路(IC)。這些裝置的一個優點是它們的輸出特性是線性的。但是,這種設備的成本要高得多。

      應用

       

      它的用途是非常廣泛的,通常用于需要帶溫度控制功能的溫度傳感器的地方。熱敏電阻通常提供直流電壓輸出,該輸出被調節并饋送到模數轉換器(ADC)芯片。這將直流電壓值轉換為二進制數,微控制器可以理解。

       

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      電路

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      這是一個帶有NTC熱敏電阻的分壓器電路。通常,您可以測量固定電阻R2兩端的電壓輸出。熱敏電阻在25°C時的額定值為10kΩ。當溫度變為100°C時,其電阻降至674Ω。因此,當溫度變化時,電壓輸出會發生變化,并由所示的標準分壓器公式給出。
      例1:在上面的電路中,如果R2 =1000Ω,Vs = 10 V,那么當溫度為25°C時,分壓器的輸出電壓將為0.91 V. 
      當溫度為100°C時,輸出為6.0 V.因此,在該電路中,輸出電壓隨溫度升高而增加。
       
      熱敏電阻電路 
      在上面的電路中,如果R1 =1000Ω,Vs = 10 V,那么當溫度為25°C時,分壓器的輸出電壓將為9.1 V.
      當溫度為100°C時,輸出為4.0 V.因此,在該電路中,輸出電壓隨溫度升高而降低。注意:所有溫度都應以°C為單位,因為計算器會自動轉換為開爾文。

      通常我們通過實驗室類型實驗測量熱敏電阻在各個溫度下的電阻,如本頁底部所示。還有一個方程來計算任何給定溫度下的電阻值; 但是,它給出了任何給定組件的近似值。

      方程

       
      方程方程的參數非常簡單。RT是您在溫度T下尋找的電阻值。
      RT0是溫度T0時的電阻。這通常是數據表中規定的25°C時的電阻。B是組件的Beta值。通常,不需要進行β計算,因為對于任何給定的組件,它都可以在制造商富溫傳感WWW.FUWENNTC.COM的數據表中找到。

      T和T0是開爾文的溫度。以下公式將攝氏度轉換為開爾文。

      開爾文=攝氏+ 273.15

      因此,例如,當數據表指定熱敏電阻在25°C時具有10kΩ的電阻時,則RT0 =10000Ω,并且T0 = 298.15。

      熱敏電阻實驗

       

      測試熱敏電阻很容易,因為您只需要一個數字儀表來測量其電阻。然后用吹風機吹熱風,以提高溫度。您還需要將溫度計靠近它以確定溫度。

      在實驗室中,通常將組件浸入非導熱流體中更加準確,該流體緩慢加熱。由于溫度計將在這種液體中,因此讀數將更準確。

      圖形

       
      圖形

      該圖顯示了10kΩ熱敏電阻的電阻與溫度的關系曲線。這些值來自下面使用低成本熱敏電阻-TT3-10KC3-BG獲得的阻值表

      為了進行這樣的實驗,需要使用數字儀表來測量電阻。通常,冷凍噴霧會將溫度降低到25°C以下,吹風機會使溫度降低。測量溫度也需要高質量的溫度計。

      曲線

       

      從曲線可以看出,隨著溫度的升高,電阻會降低。因此,這是一種NTC型設備。如您所見,輸出特性不是線性的,而是幾乎呈指數的。



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