我之前設計過一個產品,採用NTC以及PIC單片機做環境檢測。
NTC測溫電路如圖

NTC測溫電路
溫度檢測迴路採用分壓電路,由於熱敏電阻TR1常溫時(25℃)阻值為10K,所以R44取10K的精密電阻。
負溫度係數電阻的性能參數在來料檢驗時針對關鍵參數做了詳細的測試,如下表:
樣品檢驗數據
可採用查表的方式進行溫度檢測。
熱敏電阻TR1的阻值計算公式為:
熱敏電阻阻值計算公式
TR1的阻值與溫度關係曲線如下圖:
熱敏電阻的阻值與溫度關係曲線圖
當溫度為-45+273=228K時,
溫度為-45度時的阻值
當溫度85+273=358K時,
溫度為85度時的阻值
由於A/D VAD電壓為,
TR1兩端電壓表達式
由於MCU自帶的A/D為10bit,所以A/D值為:
A/D轉換值
A/D值曲線如下:
A/D轉值與溫度的關係曲線
由上圖可知,在高溫及低溫區,此電路的分辨率將降低。
分辨率計算公式
當溫度為-45℃時,ΔCAD=1對應的ΔT為:
溫度為-45度時的分辨率
當溫度為-45℃時,電路分辨率為:
溫度為-45度時的分辨率
當溫度為85℃時,ΔCAD=1對應的ΔT為:
溫度為85度時的分辨率
當溫度為85℃時,電路分辨率為:
溫度為85度時的分辨率
當溫度為25℃時,ΔCAD=1對應的ΔT為:
溫度為25度時的分辨率
當溫度為25℃時,電路分辨率為:
溫度為25度時的分辨率
α越低,分辨率越高。
當溫度在高溫區時,用此電路測試溫度是T,那麼實際溫度應該是T±0.326℃
當溫度在低溫區時,用此電路測試溫度是T,那麼實際溫度應該是T±0.519℃
當溫度在常溫區時,用此電路測試溫度是T,那麼實際溫度應該是T±0.051℃
考慮溫度、初始及老化公差, R44精度選為2%,R0精度選為2%。
測溫精度計算
當溫度為-45℃時,
-45度時的精度
綜合考慮電路分辨率及A/D值公差,在低溫區時,測得溫度如果為T,那麼實際溫度應該是T±1.15℃。
當溫度為85℃時,
85度時的精度
綜合考慮電路分辨率及A/D值公差,在高溫區時,測得溫度如果為T,那麼實際溫度應該是T±0.794℃。
當溫度為25℃,
25度時的精度
綜合考慮電路分辨率及A/D值公差,在常溫區時,測得溫度如果為T,那麼實際溫度應該是T±0.527℃。
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