如何解決熱敏電阻的非線性問題?熱敏電阻使用注意事項(xiàng)介紹!

一直以來，測試測量都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對大家的興趣點(diǎn)所在，小編將為大家?guī)?a href="/tags/熱敏電阻" target="_blank">熱敏電阻的相關(guān)介紹，詳細(xì)內(nèi)容請看下文。

一、如何解決熱敏電阻的非線性問題

“熱敏電阻”一詞源于對“熱度敏感的電阻”這一描述的概括。熱敏電阻包括兩種基本的類型，分別為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻非常適用于高精度溫度測量。要確定熱敏電阻周圍的溫度，您可以借助Steinhart-Hart公式：T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3))來實(shí)現(xiàn)。其中，T為開氏溫度;RT為熱敏電阻在溫度T時的阻值;而 A0、A1和A3則是由熱敏電阻生產(chǎn)廠商提供的常數(shù)。

熱敏電阻的阻值會隨著溫度的改變而改變，而這種改變是非線性的，Steinhart-Hart公式表明了這一點(diǎn)。在進(jìn)行溫度測量時，需要驅(qū)動一個通過熱敏電阻的參考電流，以創(chuàng)建一個等效電壓，該等效電壓具有非線性的響應(yīng)。您可以使用配備在微控制器上的參照表，嘗試對熱敏電阻的非線性響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。即使您可以在微控制器固件上運(yùn)行此類算法，但您還是需要一個高精度轉(zhuǎn)換器用于在出現(xiàn)極端值溫度時進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲。

另一種方法是，您可以在數(shù)字化之前使用“硬件線性化”技術(shù)和一個較低精度的 ADC。其中一種技術(shù)是將一個電阻RSER與熱敏電阻RTHERM以及參考電壓或電源進(jìn)行串聯(lián)。將 PGA(可編程增益放大器)設(shè)置為1V/V，但在這樣的電路中，一個10位精度的ADC只能感應(yīng)很有限的溫度范圍(大約±25°C)。

但如果在這些溫度值下增加 PGA 的增益，就可以將 PGA 的輸出信號控制在一定范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi) ADC 能夠提供可靠地轉(zhuǎn)換，從而對熱敏電阻的溫度進(jìn)行識別。

微控制器固件的溫度傳感算法可讀取 10 位精度的 ADC 數(shù)字值，并將其傳送到PGA 滯后軟件程序。PGA 滯后程序會校驗(yàn) PGA 增益設(shè)置，并將 ADC 數(shù)字值與圖1顯示的電壓節(jié)點(diǎn)的值進(jìn)行比較。如果 ADC 輸出超過了電壓節(jié)點(diǎn)的值，則微控制器會將 PGA 增益設(shè)置到下一個較高或較低的增益設(shè)定值上。如果有必要，微控制器會再次獲取一個新的 ADC 值。然后 PGA 增益和 ADC 值會被傳送到一個微控制器分段線性內(nèi)插程序。

從非線性的熱敏電阻上獲取數(shù)據(jù)有時候會被看作是一項(xiàng)“不可能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)”。您可以將一個串聯(lián)電阻、一個微控制器、一個 10 位 ADC 以及一個 PGA 合理的配合使用，以解決非線性熱敏電阻在超過±25°C溫度以后所帶來的測量難題。

二、熱敏電阻使用注意事項(xiàng)

1.應(yīng)盡可能避免熱敏電阻器及其溫度傳感器處在溫度急劇變化的環(huán)境中，以免其發(fā)生老化。

2.流過熱敏電阻器及其溫度傳感器的電流會引起元件自身發(fā)熱而產(chǎn)生溫差，因此請在選用前考慮到這一因素。(元件自身發(fā)熱值為耗散系數(shù)δ(mW/℃)的1/10時，溫差為0.1℃，δ的1/100時，溫差為0.01℃。)

3.因使用電爐的絕緣不良和靜電感應(yīng)、錯誤接線會使流過熱敏電阻器及溫度傳感器的電流過大而使其損壞，必須注意連接方式，不要有過電流流過熱敏電阻器或溫度傳感器。

4.經(jīng)過5S(秒)，最好7S(秒)以上的時間再開始測量。

5.當(dāng)使用環(huán)境要求測量迅速，精度高時，應(yīng)選擇體積小，時間常數(shù)也較小的規(guī)格型號。

6.引線間、絕緣體表面上如果附有因結(jié)露而產(chǎn)生的水滴、灰塵或離子化合物時，會使其電阻值下降或不穩(wěn)定而產(chǎn)生測量誤差。因此，要進(jìn)行防潮、絕緣處理從而保持其干燥。

最后，小編誠心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀，對小編來說都是莫大的鼓勵和鼓舞。希望大家對熱敏電阻已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識，最后的最后，祝大家有個精彩的一天。