在工作中,我們?nèi)绾问褂脽崦綦娮鑱頊y量溫度?現(xiàn)在我們知道熱敏電阻是一種電阻器件,因此根據(jù)歐姆定律,如果我們通過電流,就會產(chǎn)生電壓降。由于熱敏電阻是傳感器的有源類型,也就是說,它需要激勵信號用于其操作,因此溫度變化引起的電阻的任何變化都可以轉(zhuǎn)換成電壓變化。
ntc熱敏電阻分壓電路
最簡單的方法是使用熱敏電阻作為分壓電路的一部分,如圖所示。在電阻器和熱敏電阻串聯(lián)電路上施加恒定電壓,在熱敏電阻上測量輸出電壓。
例如,如果我們使用10kΩ熱敏電阻和10kΩ的串聯(lián)電阻,那么基本溫度為25℃的輸出電壓將是電源電壓的一半。
當(dāng)熱敏電阻的電阻由于溫度變化而改變時,熱敏電阻兩端的電源電壓的比例也會改變,從而產(chǎn)生與輸出端子之間的總串聯(lián)電阻的分?jǐn)?shù)成比例的輸出電壓。
因此,分壓器電路是簡單的電阻轉(zhuǎn)換器的一個例子,其中熱敏電阻的電阻由溫度控制,產(chǎn)生的輸出電壓與溫度成比例。因此熱敏電阻越熱,電壓越低。
如果我們反轉(zhuǎn)串聯(lián)電阻R S和熱敏電阻R TH的位置,則輸出電壓將反向變化,即熱敏電阻越熱,輸出電壓越高。
熱敏電阻橋電路
我們可以使用ntc熱敏電阻作為基本溫度傳感配置的一部分,使用如圖所示的橋接電路。電阻器R1和R2之間的關(guān)系將參考電壓VREF設(shè)置為所需的值。例如,如果R1和R2都具有相同的電阻值,則參考電壓將等于電源電壓的一半。那是Vs/2。
隨著溫度和熱敏電阻的電阻變化,V TH處的電壓也會比VREF處的電壓更高或更低,從而向連接的放大器產(chǎn)生正或負(fù)輸出信號。
用于該基本溫度感測電橋電路的放大器電路可用作用于高靈敏度和放大的差分放大器,或用作用于ON-OFF切換的簡單施密特觸發(fā)電路。
以這種方式使電流通過熱敏電阻的問題在于熱敏電阻經(jīng)歷所謂的自熱效應(yīng),即I 2 .R功率耗散可能足夠高以產(chǎn)生比熱敏電阻影響的熱量更多的熱量。其電阻值產(chǎn)生錯誤結(jié)果。
因此,如果通過熱敏電阻的電流太高,則可能導(dǎo)致功率耗散增加,并且隨著溫度升高,其電阻降低,導(dǎo)致更多的電流流動,這進(jìn)一步增加了溫度,導(dǎo)致所謂的熱失控。換句話說,我們希望熱敏電阻由于測量外部溫度而變熱,而不是自身升溫。
然后應(yīng)選擇串聯(lián)電阻RS的值,以便在可能使用熱敏電阻的溫度范圍內(nèi)提供相當(dāng)寬的響應(yīng),同時將電流限制在最高溫度下的安全值。
改善這一點(diǎn)并且具有更精確的耐溫度轉(zhuǎn)換(R/T)的一種方法是通過恒定電流源驅(qū)動熱敏電阻。電阻的變化可以通過使用通過熱敏電阻的小的和測量的直流電流或DC來測量,以測量產(chǎn)生的電壓降。