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NTC温度传感器的测温原理

【作者/来自】网站管理员 【发表时间】2023-6-2 【点击次数】873
  我们知道,NTC温度传感器的电阻随温度上升显著减小、是具有负温度系数特点的热敏电阻器。它是以锰(Mn)、钴(Co)、镍(Ni)、铁(Fe)、铜(Cu)和铝(Al)等金属氧化物为主要材料,采用陶瓷工艺制造而成。

  热敏电阻的阻值与温度的关系是近似符合指数函数规律的,并可做出电阻-温度特性曲线,阻值与温度成一一对应的关系,利用NTC温度传感器热敏电阻器的这一阻温特性,可由测量电阻值而推算出温度的高低,它是NTC温度传感器测温的基础。

  NTC温度传感器在测温中应用的主要特点是:

  ①灵敏度较高,其电阻温度系数要比其电阻温度系数要比金属大10~100倍以上,温度系数为-3%~ -6%,能较容易地检测出0.1℃的温度变化;

  ②工作温度范围宽,常温器件适用于-55℃~350℃温度范围;

  ③体积小,芯片可做到0.3*0.3*0.2mm以下甚至更小,能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度;

  ④使用方便,电阻值可在0.1~1000kΩ间任意选择;

  ⑤易加工成复杂的形状,可大批量生产;

  ⑥价格低廉,性价比高。

  由于NTC温度传感器的以上特点,所以在应用方面,它不仅可以作为测量元件(如测量温度、流量、液位等),还可以作为控制元件(如热敏开关、限流器)和电路补偿元件。NTC温度传感器广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域,发展前景极其广阔。

  NTC温度传感器测温电路

  在低成本的测温应用中,NTC一般和一个精密的定值电阻串联通过采集电阻两端的电压变化来确定环境温度。常用的测温电路如下图所示。

  如上图的左侧电路。NTC和定值电阻R串联,当环境温度发生变化后,NTC的电阻值发生变化,导致NTC两端的电压发生变化,单片机通过采集NTC两端的电压就可以反推出当前的温度值。这是一种低成本常用的测温电路。

  敏创电子作为行业内专注于NTC热敏电阻器研发生产的企业,生产的NTC温度传感器具有可靠性高、精度高、一致性好、稳定性好、互换性强、通用性强、年漂移率低等特点。
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