ntc熱敏電阻測(cè)溫電路

NTC熱敏電阻測(cè)溫電路

NTC熱敏電阻測(cè)溫電路主要指利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器件來(lái)測(cè)量溫度的電路。熱敏電阻是一種溫度敏感的電阻元件，其電阻值隨溫度的變化而變化。實(shí)際應(yīng)用中，我們可以通過(guò)熱敏電阻的電阻值變化來(lái)間接測(cè)量被測(cè)溫度。

一、NTC熱敏電阻的基本原理

NTC熱敏電阻是一種負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)，熱敏電阻的電阻值會(huì)下降，反之電阻值會(huì)上升。

這個(gè)負(fù)溫度系數(shù)的效應(yīng)是由熱敏物質(zhì)的特殊電子結(jié)構(gòu)引起的。隨著溫度的升高，熱敏物質(zhì)的導(dǎo)電能力上升，因?yàn)楦嗟妮d流子被激發(fā)出來(lái)，而這使得電阻值下降。

所以，由于熱敏電阻的電阻變化是由溫度變化引起的，因此，利用熱敏電阻可以制作一些溫度檢測(cè)器，例如溫度傳感器和溫度控制器。

二、NTC熱敏電阻測(cè)溫電路的組成和工作原理

NTC熱敏電阻測(cè)溫電路主要由熱敏電阻、電源、參考電阻、單臂電阻、運(yùn)算放大器和顯示裝置等組成。

圖中的熱敏電阻NTC1為電路的核心部件，電源Vcc為給運(yùn)算放大電源提供電壓，參考電阻Rref為測(cè)溫電路的參考電阻，單臂電阻R為單臂電路電阻，運(yùn)算放大器為L(zhǎng)T1013等。在此電路中運(yùn)放的兩個(gè)輸入端的電位相等，并且輸出電位恒定。這個(gè)電位差就通過(guò)負(fù)反饋回到熱敏電阻上來(lái)，從而使得其電阻值隨著溫度的變化而變化，使在該電阻上出現(xiàn)一個(gè)恒態(tài)的電壓。

阻值范圍較大的熱敏電阻的電路中，需要用一個(gè)電壓調(diào)節(jié)器向運(yùn)放的非反向輸入提供一定的直流電壓，以使得在電流不同時(shí)，輸出電壓保持一定的大小。并且為了便于調(diào)節(jié)，調(diào)整電壓時(shí)使用普通電阻接在Vcc電路上。

在測(cè)溫電路中，當(dāng)電流通過(guò)熱敏電阻NTC1時(shí)，其通過(guò)電阻器片的電壓將被放大，這就是基于操作放大器的非反向輸入端的電位。此時(shí)，由于比較器放大器的前向增益很大，因此只需要一個(gè)很小的差異電壓，就能引起比較器的輸入與輸出電位的相反反應(yīng)。在正常情況下，由于被測(cè)量的溫度變化而引起的熱敏電阻NTC1的電阻值的變化向其非反向輸入端施加了一個(gè)易于辨別的電壓。同時(shí)加一個(gè)參考電阻（Rref）到非反向輸入端，把該分壓電阻設(shè)置為與熱敏電阻的阻值保持同樣的阻值，就可以獲得一個(gè)非常精確的測(cè)量結(jié)果。參考電阻Rref也可以調(diào)整以精確地校準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)。

顯示裝置是根據(jù)電路的實(shí)際要求而選擇的，大部分選擇的均為電壓表。運(yùn)放的輸出性質(zhì)使得該電壓大小與被測(cè)量的熱敏電阻的電阻值實(shí)現(xiàn)高度準(zhǔn)確的關(guān)聯(lián)。

三、NTC熱敏電阻測(cè)溫電路的優(yōu)缺點(diǎn)

該測(cè)溫電路的優(yōu)點(diǎn)在于，熱敏電阻的響應(yīng)速度快，具有高度的精確性和穩(wěn)定性，對(duì)超低溫度敏感，適用范圍廣，成本低廉等。

而缺點(diǎn)在于，對(duì)于溫度范圍較大的情況而言，熱敏電阻的電阻值的線性變化范圍非常有限，因此需要額外的電路部件來(lái)進(jìn)行溫度校準(zhǔn)。

四、總結(jié)

NTC熱敏電阻測(cè)溫電路是一種常見(jiàn)的測(cè)量溫度的電路，它利用熱敏電阻器件的負(fù)溫度系數(shù)特性來(lái)實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量。該電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，并具有高度的精確性和穩(wěn)定性等優(yōu)點(diǎn)。但對(duì)于范圍較大溫區(qū)的測(cè)量需要更多的電路部件來(lái)進(jìn)行校準(zhǔn)。