PDF《NTC热敏电阻的温度测量技术及线性电路》

[文章编号 ] 1671―8178 (2008) 03―0104―03 NTC热敏电阻的温度测量技术及线性电路 彭俊珍 ,林凤华 (湖北职业技术学院 机电工程学院 ,湖北 孝感 432000) [摘要]文章从 NTC热敏电阻的性能参数出发 ,对NTC热敏电阻温度测量技术、 接口电路、 输入标 定的应用进行了分析.

[关键词 ] 热敏电阻传感器 ;

性能参数 ;

温度曲线 ;

接口电路 ;

耗散常数 ;

标定 [中图分类号 ] TP212.

9 [文献标识码 ] A [收稿日期 ]2008 -

08 -

25 [作者简介 ] 彭俊珍 (1965 - ) ,女 ,湖北孝感人 ,湖北职业技术学院机电工程学院副教授 ,主要研究电子技术应用. 在工农业生产和日常生活中 ,很多工艺都要依 靠温度来实现 ,温度是经常需要测试的参数 ,检测温 度的器件是温度传感器 ,温度传感器是应用系统与 现实世界的纽带 ,其种类最多 ,应用最广 ,发展最快.

1 热敏电阻传感器 热敏电阻传感器是对温度敏感的电阻器的总 称 ,是半导体测温元件.按温度系数分为负温度系 数热敏电阻 (NTC)和正温度系数热敏电阻 ( PTC)两 大类.NTC热敏电阻以 MF为其型号 , PTC热敏电 阻以 MZ为其型号 [

1 ] . 负温度系数热敏电阻大多是由 Mn (锰)、Ni(镍 ) 、 Co (钴)、 Fe (铁)、Cu (铜 )等金属氧化物经过 烧结而成的半导体材料制成 ,具有很高的灵敏度和 良好的性能 ,被大量作为温度传感器使用.

2 NTC负温度系数热敏电阻传感器 2. 1性能参数 NTC负温度系数热敏电阻传感器是温度下降时 它的电阻值会升高.在所有被动式温度传感器中 , 热敏电阻的灵敏度 (即温度每变化 1℃时电阻的变 化 )最高 ,但热敏电阻的电阻 /温度曲线是非线性的. 表1. 1中数据是对 V ishay - Dale热敏电阻系列 测得的 NTC热敏电阻器性能参数. 表1. 1: Temp (℃) RT RT /R25 -

20 72.

8 7.

28 -

10 44. 6k 4.

46 0 28. 1k 2.

81 10 18. 2k 1.

82 25 10k

1 30 8.

276 0.

8276 40 6. 406k 0.

6406 50 5. 758k 0.

5758 60 4. 086k 0.

4086 70 2. 954k 0.

2954 80 2.

172 0.

2172 90 1.

622 0.

1622 100 1. 229k 0.

1229 从数据可以看出 : 25℃ 时阻值为 10K Ω的电阻 , 在0℃ 时电阻为 28. 1K Ω, 60℃时电阻为 4. 086K Ω. 与此类似 , 25℃ 时电阻为 5K Ω 的热敏电阻在 0℃ 时 电阻则为 14. 050K Ω.其中电阻值以一个比率形式 给出 (RT /R25 ) ,该比率表示当前温度下的阻值与 25℃ 时的阻值之比 ,通常同一系列的热敏电阻器具 有类似的特性和相同电阻 /温度曲线 [

2 ] . ・

4 0

1 ・ 第11卷第 3期湖北职业技术学院学报No.

3 Vol .

11 2008年 9月 JOURNAL OF HUBEI POLYTECHN I C I NSTITUTE Sept .

2008 2. 2温度曲线 图 1是按表 1. 1数据作出的热敏电阻的温度曲 线 ,可以看到电阻 /温度曲线是非线性的.虽然这里 的热敏电阻数据以 10℃ 为增量 ,但有些热敏电阻可 以以 5℃ 甚至 1℃ 为增量. 图1NTC热敏电阻的温度曲线 如果想要知道两点之间某一温度下的阻值 ,可 以用这个曲线来估计 ,也可以直接计算出电阻值 ,计 算公式如下 : RT R25 = exp (A + B T + C T

2 + D T

3 ) (1) 这里 T指开氏绝对温度 , A、 B、 C、 D 是常数 ,根 据热敏电阻的特性而各有不同 ,这些参数由热敏电 阻的制造商提供 [

2 ] . 热敏电阻一般有一个误差范围 ,用来规定样品 之间的一致性.根据使用的材料不同 ,误差值通常 在1%至10%之间.有些热敏电阻设计成应用时可 以互换 ,用于不能进行现场调节的场合 ,例如一台仪 器 ,用户或现场工程师只能更换热敏电阻而无法进 行校准 ,这种热敏电阻比普通的精度要高很多 ,价格 也要贵得多.