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ntc电阻是负温度系数电阻 ntc负温度系数热敏电阻的特点

时间:2022-04-29 10:26:10 来源:PCBA 点击:0

ntc电阻是负温度系数电阻 ntc负温度系数热敏电阻的特点

NTC关于介绍

负温度系数电阻(negative temperature coefficient resistor,以下简称为NTC)自身在100度以上的温度范围内的电阻值的变化非常大。室温25deg;从C到150deg;C的电阻值有32倍以上的差异。以NCP18XH103F0SRB为例,25deg;C的电阻是10k,是150deg。C的电阻是0.3085k。根据PCB设计电路的特性,使用单一NTC的量来进行宽范围的温度,例如?测量40deg时,从C+125deg;C导致温度测量系统在某个温度范围内的分辨率低。

在本说明书中,说明使用附加的电阻NTC并联连接到两端,经由串联及并联电阻的电阻值控制温度测量电路的输出电压,在特定的温度范围内具有更好的分辨率。在低分辨率下,说明了线路元件的误差降低了温度测量的精度。这也反映了提高分辨率的重要性。

文章的内容

NTC是热敏电阻的一种。热敏电阻thermistor是电阻值随着温度的变化而变化的传感器电阻。热敏电阻的英文“(thermistor”是Thermal(热)和resistor(电阻)这两个词组合而成的。热敏电阻是可变电阻的一种,广泛应用于各种电子元件。例如,哔叽电流限制器、温度传感器、可复式保险丝、自动调整加热器等热敏电阻被分成正温度系数和负温度系数两种,这里提出的NTC随着温度上升电阻值降低热敏电阻。NTC作为产品的温度监控及过温保护的要素之一,也经常用于低精度的温度测量系统。

图1是由串联电阻Rs和NTC构成的分压PCB设计电路构成的一般应用电路。类比转数位转换器通过(analog to digital converter以下简称为ADC)量测定分压Vo,可知该NTC放置的温度。

这个PCB设计电路看起来很简单,但缺点是高温区域的分辨率太低。NCP18XH103F0SRB(*1)为25deg,误差为1%。C时电阻为10k,操作温度为-40deg。从C到+150deg;C的NTC。NCP18XH103F0SRB的规格书所描绘的电阻63?温度特性曲线如图2所示。

如图1的Vbias定在5V所示,将Rs组合成10kNCP18XH103F0SRB,得到Vo相对于温度的特性曲线如图3所示。可以从图3到70deg观察。来自C 125deg;C的Vo变化相对缓慢,伴随的结果是,ADC传感的温度分析度在相同的ADC分析度下降低。最坏的情况PCB设计电路分析Worst?通过Case Circuit AnalysisWCCA,发现整个测量系统的总误差在高温区间显示出相当大的温度误差。另一方面,通常,过温保护线路对高温淮确度有兴趣。

解决办法只有两个方面,第一个方法是选择高精度的零件。但是,这直接提高了成本。第二方法是将电阻Rp并联地连接在NTC的两侧,形成图4的PCB设计电路。

由此,通过选择特定的Rs和Rp,能够调整温度特性曲线Vo。如果Rs为2.2k,Rp为4.7kVo,则在图5中示出温度特性曲线。这样的配置使得高温段具有相对较大的负斜率,并且可以提高Vo的分辨率。

在具有Rp的温度测量线路上,通过控制Rp?附带可以变更为40deg的其他优点。C时Vo电压。测定系统包含MCU时,韧性为线路的stuck?at可以增加high的诊断功能。基于电路设计,-40deg;C的Vo为3.38V,在系统中发生了某种故障而发生了Vo的情况下5V,判断为系统内的温度测量电路发生了故障。

另外,关于stuck-at-low的诊断功能,若使用图1的特性曲线,则为150deg,因此如果C的Vo太接近0V,则无法对单电源的opamp输出接近0V的电压。根据图5的特性曲线,是150deg。C的Vo是0.581V。在大部分的单电源opamp中,即使考虑最坏的情况PCB设计电路分析WCCA,输出0.581V也没有问题。

结论

通过通过增加的Rp电阻调整Rs和Rp的电阻值,能够调整温度测量线的输出电压,能够在特定的温度范围内具有更好的分辨率,也容易在系统中追加stuck-at-high、stuck-at-low的诊断功能。

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