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專(zhuān)注NTC溫度傳感器及熱敏電阻研發(fā)制造

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NTC熱敏電阻設計數字顯示溫度計的方法
返回列表 來(lái)源: 發(fā)布日期: 2020.06.03

(一)基本原理:
        數字顯示(電子)溫度中的溫度傳感元件,目前主要采用P-N型半導體、PT100鉑電阻和NTC熱敏電阻,從測溫原理上來(lái)說(shuō),他們都有一個(gè)共同的特性就是自身材料的阻值能夠隨溫度變化而變化(P-N結的伏安特性具有-2.2mv/℃特性)。NTC熱敏電阻的電阻溫度系數大、反應速度快、一致性好、可靠性高、具有較高的性?xún)r(jià)比,所以,近十多年來(lái)數字(電子)顯示溫度計得到了非常廣泛的應用,其中數字顯示體溫計因其讀數直觀(guān)、準確、方便、使用安全,迅速取代了玻璃水銀溫度計。
      用NTC熱敏電阻作為溫度數據采集系統的數字(電子)顯示溫度計的基本工作原理如圖(1)所示。 

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        NTC熱敏電阻作為溫度數據采集的最前端輸入,進(jìn)入放大電路進(jìn)行充分的放大處理后,進(jìn)入CPU中的A/D變換電路,高位雙積分式的A/D電路將采集到的溫度值(模擬)轉換成精細的數字bit信號,再給CPU的一系列運作變換處理驅動(dòng)顯示出來(lái),實(shí)現對被測物體的溫度實(shí)時(shí)顯示。
       (二)NTC熱敏電阻的應用方法:
       根據設計精度、分辨率和溫度范圍等要求,選擇材料常數(B值)較高的,測溫區間線(xiàn)性度較好的,響應速度封裝尺寸符合要求的NTC熱敏電阻;由于要便于攜帶和小體積使用扣式電池供電,電路上偏置電壓都很?。ㄒ话銥?V),這往往和設計要求的精度和分辨率有較大沖突,因此要特別注意盡量減小系統誤差帶來(lái)的影響,前置放大要足夠大。具體設計時(shí)注意:
(1)NTC熱敏電阻的自熱效應盡量要小,即NTC熱敏電阻的偏置電流盡量?。╱A~mA級)。
(2)NTC熱敏電阻的額定阻值盡可能要準,即一般選精度>5%的品種。
(3)以所選的 NTC熱敏電阻的R25值來(lái)校正整個(gè)系統的基準溫度。
(4)做好非線(xiàn)性的校正。 

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       圖(2)為采用NTC熱敏電阻作為敏感元件采集溫度數據,再用一塊運放放大器,將溫度數據放大至0~2V的,當然,用普通單片機方式也很容易實(shí)現,亦可用專(zhuān)用ICL7136系列芯片電路來(lái)實(shí)現。 
      用NTC熱敏電阻來(lái)設計制作的數字顯示體溫計可以輕松實(shí)現:測量范圍為30℃~43℃;顯示精度達0.1℃;溫度分辨率達到0.02℃,響應速度≤2.8秒,其中NTC熱敏電阻平漂移率≤0.1%(相當于≤0.025℃)。

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