应用研究
NTC热敏电阻在精确测温系统中的应用分析
邓雷
(长券理工大学电子信息工程学院吉林长春130022)
摘要：本文主要分析了NTC热敏电阻的非线性特性,研究将NTC热敏电阻使用在精确测温系统中。本文采用恒电压式不平衡电桥削减了传统电桥电阻带来的“温漂",通过集成器件的软件校正,进一步究成热敏电阻的非线性补偿，最终的测温精度达到系统的要求。
关键调:NTC热敏电阻不平衡电桥测温
中图分类号:TP274 1引言
文献标识码：A
文章编号:1007-9416(2013)10-0100-02
机计算出势热敏电阻R，的阻值，然后根据(1)式完成软件的非线性补
目前，热缴电阻在许多测温系统中广泛的应用，因其体积小，灵敏度高、工作范围宽、性能稳定，经济等诸多优点被应用于高精度测温的环境中。负温度系数(NTC)热敏电阻绝大多数是由金属氧化物燃结的半导体材料制成，由于属于半导体材料，NTC热敏电阻不能应用于被测温度较高的系统中。应用NTC热敏电阻测温就必须要解决其非线性的间题，只有很好的解决非线性问题，才能将NTC势
敏电阻很好的应用在工业生产和精确测温中， 2热敏电阻特性分析
热敏电阻是一种半导体，典型的测温经验公式是
1-
R, = R, B·exp(=
TT
(1)
其中，温度T时阻值为R：温度T时阻值为R，B为热敏电阻常数。
由经验公式可以看出，温度与阻值为指数关系，即呈非线性，阻值随着温度的上升急剧下降，即温度越高，阻值越低，其呈现出极高
的灵敏度和非线性的特性(如图1)。 3热敏电阻精确测温系统
3.1恒压不平衡电桥
基本测温原理为：热敏电阻随温度变化的阻值引起的电压变化经不平衡测温电桥值输出，经由放大器将微小的电压变化放大，再由A/D转换器转换成数字量D.方便运用计算机进行计算，由单片
阻值
温度
图1热数电阻温度特性曲线 AD780
AD623A
AD574A
图2恒压不平衡电桥测温系统框图
100
51单片机
偿。如图2
传统测温电桥由于普通电阻与热敏电阻处于同一温度下，普通电阻存在“温漂”，即由温度引起的电阻阻值的变化，会对电压输出端带来影响。如图3
传统测温电桥输出端V电压为：
V,=R, +R.
当R发生AR变化时，输出电压V为：
R V = R, +R, + AR 输出端V误差为AV：
AV=V-"
R,·AR
(R, + R, + R)(R, +R,)
若R,=R=R,则
AR R
AV: AR R
24R R
(2)(3)(4)
(5)
=3%时，经计算误差AV=0.739%V，由此可见，较小的
“温漂"就能带来很大的误差，难以应用到精确的测温系统中。
所以，我们采用不平衡测温电桥，该电桥可以有效减小善通电
阻“温漂”引起的输出误差，达到提高电桥电压变化精度的目的。
输出端V电压为：
R,+R V.R, +R,+R.
(6)
由于R,和R,所处环境温度相同，令R,=R，当同时发生△R变化
图3传统电桥