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(wǎng)絡(luò)。

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(gè)缺點(diǎn)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

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

在符號(hào)中還有一個(gè)正溫度系數(shù)（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(xiǎn)絲以提供限流功能。如果您是Raspberry Pi的所有者，那么您可能會(huì)注意到polyfuse。

溫度傳感IC

 

目前市場(chǎng)上有溫度傳感集成電路（IC）。這些裝置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們的輸出特性是線性的。但是，這種設(shè)備的成本要高得多。

應(yīng)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(diào)節(jié)并饋送到模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）芯片。這將直流電壓值轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，微控制器可以理解。

 

• 中央供暖系統(tǒng)
• 汽車引擎
• 空調(diào)系統(tǒng)
• 家用電器
• 智能家居
• 新能源電池

電路

這是一個(gè)帶有NTC熱敏電阻的分壓器電路。通常，您可以測(cè)量固定電阻R2兩端的電壓輸出。熱敏電阻在25°C時(shí)的額定值為10kΩ。當(dāng)溫度變?yōu)?00°C時(shí)，其電阻降至674Ω。因此，當(dāng)溫度變化時(shí)，電壓輸出會(huì)發(fā)生變化，并由所示的標(biāo)準(zhǔn)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(dāng)溫度為25°C時(shí)，分壓器的輸出電壓將為0.91 V. 
當(dāng)溫度為100°C時(shí)，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。

 

 
在上面的電路中，如果R1 =1000Ω，Vs = 10 V，那么當(dāng)溫度為25°C時(shí)，分壓器的輸出電壓將為9.1 V.
當(dāng)溫度為100°C時(shí)，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(yīng)以°C為單位，因?yàn)橛?jì)算器會(huì)自動(dòng)轉(zhuǎn)換為開爾文。

方程

T和T0是開爾文的溫度。以下公式將攝氏度轉(zhuǎn)換為開爾文。

開爾文=攝氏+ 273.15

因此，例如，當(dāng)數(shù)據(jù)表指定熱敏電阻在25°C時(shí)具有10kΩ的電阻時(shí)，則RT0 =10000Ω，并且T0 = 298.15。

熱敏電阻實(shí)驗(yàn)

測(cè)試熱敏電阻很容易，因?yàn)槟恍枰粋€(gè)數(shù)字儀表來(lái)測(cè)量其電阻。然后用吹風(fēng)機(jī)吹熱風(fēng)，以提高溫度。您還需要將溫度計(jì)靠近它以確定溫度。

在實(shí)驗(yàn)室中，通常將組件浸入非導(dǎo)熱流體中更加準(zhǔn)確，該流體緩慢加熱。由于溫度計(jì)將在這種液體中，因此讀數(shù)將更準(zhǔn)確。

圖形

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

為了進(jìn)行這樣的實(shí)驗(yàn)，需要使用數(shù)字儀表來(lái)測(cè)量電阻。通常，冷凍噴霧會(huì)將溫度降低到25°C以下，吹風(fēng)機(jī)會(huì)使溫度降低。測(cè)量溫度也需要高質(zhì)量的溫度計(jì)。

曲線

從曲線可以看出，隨著溫度的升高，電阻會(huì)降低。因此，這是一種NTC型設(shè)備。如您所見(jiàn)，輸出特性不是線性的，而是幾乎呈指數(shù)的。

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