NTC熱敏電阻測溫原理，電路設計以及程序設計

時間：2020-11-25 20:12:06

關鍵字：測溫熱敏電阻

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[導讀]近日一位朋友在后臺發(fā)消息說，剛畢業(yè)入職一家小家電公司，正參與設計電磁爐控制電路，其中需要用到測溫元器件，想了解所用的溫度傳感器有沒有正負極、測溫原理等內(nèi)容。以前正好做過這一塊內(nèi)容，和大家學習一下。

近日一位朋友在后臺發(fā)消息說，剛畢業(yè)入職一家小家電公司，正參與設計電磁爐控制電路，其中需要用到測溫元器件，想了解所用的溫度傳感器有沒有正負極、測溫原理等內(nèi)容。以前正好做過這一塊內(nèi)容，和大家學習一下。

電磁爐測溫用的溫度傳感器其實是一個負溫度系數(shù)的熱敏電阻NTC，不僅如此，NTC在家電產(chǎn)品的測溫中應用廣泛，例如熱水壺、咖啡機、消毒柜等用的都是NTC測溫。既然NTC是一顆電阻，那么就不存在正負極的問題。

NTC熱敏電阻測溫的工作原理

所謂熱敏電阻，就是指對溫度比較敏感的電阻，隨著溫度的變化NTC的電阻值也會隨之變化，環(huán)境溫度和電阻值之間存在一定的關系曲線，通過測量阻值的變化情況就可以確定當前的溫度值。這就是NTC測溫的工作原理，其阻值和溫度之間的關系曲線如下圖所示。

NTC測溫電路

在低成本的測溫應用中，NTC一般和一個精密的定值電阻串聯(lián)通過采集電阻兩端的電壓變化來確定環(huán)境溫度。常用的測溫電路如下圖所示。

如上圖的左側電路。NTC和定值電阻R串聯(lián)，當環(huán)境溫度發(fā)生變化后，NTC的電阻值發(fā)生變化，導致NTC兩端的電壓發(fā)生變化，單片機通過采集NTC兩端的電壓就可以反推出當前的溫度值。這是一種低成本常用的測溫電路。

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NTC測溫程序設計

NTC的電阻值和溫度是呈現(xiàn)一定的比例關系的，該比例關系和B值相關，各個廠家的Datasheet都會寫明該公式，公式如下：

NTC阻值和溫度公式：Rt = Rn *EXP(B*(1/T-1/Tn))

對上面的公式解釋如下：

1. ????? Rt是熱敏電阻的當前阻值；

2. ????? R是熱敏電阻在Tn常溫下的標稱阻值；

3. ????? B值是熱敏電阻的溫度系數(shù)；

4. ????? EXP是e的n次方；

5. ????? 這里T和Tn指的是K度即開爾文溫度，K度=273.15(絕對溫度)+攝氏度；

6.?????? T為當前溫度;Tn為常溫25℃;

比如 B值為3950的10K阻值的NTC，10Ｋ就是25℃時的阻值，B值為3950。通過以上公示就可以確立阻值和溫度的關系。

部分程序代碼如下：

#define?B?3950.0 //溫度系數(shù)#define?TN?298.15 //額定溫度(絕對溫度加常溫:273.15+25)#define?RN?10 //?額定阻值(絕對溫度時的電阻值10k)#define BaseVol 5.04 //ADC基準電壓float Get_Tempture(u16 adc){ float RV,RT,Tmp; RV=BaseVol/1024.0*(float)adc;//ADC為10位ADC,求出NTC電壓:RV=ADCValu/1024*BaseVoltag RT=RV*10/(BaseVol-RV);//求出當前溫度阻值 (BaseVoltage-RV)/R16=RV/RT;??Tmp=1/(1/TN+(log(RT/RN)/B))-273.15;?//RT?=?RN?exp*B(1/T-1/TN) return Tmp;}