NTC热敏电阻

使用热敏电阻测量温度。

发布时间:2018-12-22    文章来源:敏创原创    点击次数:
那么我们如何使用热敏电阻来测量温度。希望现在我们知道热敏电阻是一种电阻器件,因此根据欧姆定律,如果我们通过电流,就会产生电压降。由于热敏电阻是传感器的有源类型,也就是说,它需要激励信号用于其操作,因此温度变化引起的电阻的任何变化都可以转换成电压变化。



最简单的方法是使用热敏电阻作为分压电路的一部分,如图所示。在电阻器和热敏电阻串联电路上施加恒定电压,在热敏电阻上测量输出电压。
 
例如,如果我们使用10kΩ热敏电阻和10kΩ的串联电阻,那么基本温度为25 o C 的输出电压将是电源电压的一半。
 
当热敏电阻的电阻由于温度变化而改变时,热敏电阻两端的电源电压的比例也会改变,从而产生与输出端子之间的总串联电阻的分数成比例的输出电压。
 
因此,分压器电路是简单的电阻转换器的一个例子,其中热敏电阻的电阻由温度控制,产生的输出电压与温度成比例。因此热敏电阻越热,电压越低。
 
如果我们反转串联电阻R S和热敏电阻R TH的位置,则输出电压将反向变化,即热敏电阻越热,输出电压越高。

我们可以使用ntc热敏电阻作为基本温度传感配置的一部分,使用如图所示的桥接电路。电阻器R 1和R 2之间的关系将参考电压V REF设置为所需的值。例如,如果R 1和R 2都具有相同的电阻值,则参考电压将等于电源电压的一半。那是Vs / 2。
 
随着温度和热敏电阻的电阻变化,V TH处的电压也会比V REF处的电压更高或更低,从而向连接的放大器产生正或负输出信号。



用于该基本温度感测电桥电路的放大器电路可用作用于高灵敏度和放大的差分放大器,或用作用于ON-OFF切换的简单施密特触发电路。

以这种方式使电流通过热敏电阻的问题在于,热敏电阻经历所谓的自热效应,即I 2 .R功率耗散可能足够高以产生比热敏电阻影响的热量更多的热量。其电阻值产生错误结果。

因此,如果通过热敏电阻的电流太高,则可能导致功率耗散增加,并且随着温度升高,其电阻降低,导致更多电流流动,这进一步升高温度,导致所谓的热失控换句话说,我们希望热敏电阻由于测量外部温度而变热,而不是自身升温。

然后应选择串联电阻R S的值,以便在可能使用热敏电阻的温度范围内提供相当宽的响应,同时将电流限制在最高温度下的安全值。

改善这一点并且具有更精确的耐温度转换(R / T)的一种方法是通过恒定电流源驱动热敏电阻。电阻的变化可以通过使用通过热敏电阻的小的和测量的直流电流或DC来测量,以测量产生的电压降。




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