本文主要分析了NTC热敏电阻的非线性特性,并研究了这些热敏电阻在精确温度测量系统中的应用。


本文中,不平衡恒压电桥用于减少传统桥电阻引起的“温度漂移”。成器件的软件补偿完成了热敏电阻的非线性补偿,最终温度测量的精度满足系统要求。温度测量NTC热敏电阻不平衡分类号:TP274文献代码:A文章编号:1007-9416(2013)10-0100-02引言目前,热敏电阻被广泛应用于许多温度测量系统。于其体积小,灵敏度高,工作范围广,性能稳定,经济实惠,因此可用于高精度温度测量环境。多数负温度系数(NTC)热敏电阻由金属氧化物烧结半导体材料组成,因此不能用于具有较高测量温度的系统。NTC热敏电阻的温度测量应用必须解决非线性问题,这使得NTC热敏电阻在工业生产中的正确应用和精确的温度测量成为可能。热敏电阻的热敏电阻是一种半导体的特性分析,典型的经验式如下:温度电阻的值是温度电阻和热敏电阻的常数B的值。验式表明,温度和电阻是指数的,即非线性的,并且该电阻急剧随温度上升而减小,也就是说,温度越高,电阻低,具有极高的灵敏度和非线性。点(图1)。热敏电阻的不平衡恒定电压电桥的温度的基本原理精确的温度测量系统如下:引起由热敏电阻的电阻值随温度变化的电压变化通过桥值发送不平衡温度测量和微电压的变化由放大器放大。后,A / d转换器转换成数字量d,这是合适的计算informatique.La热敏电阻值是由单片微型计算机计算出的,然后该软件的非线性补偿根据公式完成(1)。

图2所示,传统的温度测量电桥与普通电阻和热敏电阻处于相同的温度,普通电阻表现出“温度漂移”,即温度引起的电阻值会影响电压输出端。图3所示。统测温电桥的输出电压如下:=(2)当发生变化时,输出电压如下:=(3)输出误差为如下:==(4)如果R ==,然后=(5)何时= 3%,则计算出误差0.739%V,其示出了一个小的 “热漂移” 会造成重要的误差,难以应用于精确的温度测量系统。此,我们使用非对称温度测量电桥,可以有效地降低由常温“温度漂移”引起的输出误差,提高电桥电压变化的精度。出电压为:=(6)由于R1和R2具有相同的环境温度,因此R1 = R2。.DELTA.R同时改变时,输出电压是:=(7)的输出误差为:= – =(8)如NTC热敏电阻的电阻为10℃,8千瓦的电阻。R1 = R2 = R =20kΩ时,在此阶段,如果为3%,则计算输出的误差V为0.203%。过计算,当= 5%时,传统桥= 12.22%,不平衡桥= 0.24%。此,不平衡桥式温度测量电路的误差远小于传统电桥的误差,在采集和处理过程中提高了系统温度测量的精度。压信号。述不平衡电桥和AD623在集成器件进一步的非线性校正系统中使用的仪表放大器AD623单电源降低AD780参考源的误差作为电压源constante.La放大部,功耗低,线性度好,可靠性高。

色的共模抑制比,简单的增益电路,最大增益1000倍等。AD574A转换器ADC逐次逼近12位用的0.24%的分辨率,转换精度≤0.05%转换时间为35μs≤,其转换精度和转换时间满足本系统的要求,适用于高精度快速采样系统。件补偿为了描述热敏电阻的电阻与温度之间的关系,表1显示,由于计算机的容量有限,在散乱点上只提供了少量数据。曲线用于计算相邻点的温度值。行组合方法以进行粗略计算。们假设电阻值R和温度T之间的函数关系由n阶多项式近似,也就是说=(9)其中,,,是未确定的系数。用matlab进行软件编程。先,向量polyfit函数应用线性曲线,调整多项式估计的操作,则返回多项式的所有系数的行向量,并设置相应的功率和多价函数的多项式用于返回构造函数的估计多项式,即幂。
度值对应多项式的电阻值;最后,对表的标准数据执行n = 3,5和7的多项式拟合。Sum返回三次,五次和七次拟合多项式的平方误差之和与实际数据。

立多项式并计算与电阻值对应的温度值。= -0.1532 3.275-80.166 204.328; (10)= 0.0167 0.232-3.25 20.211-106.160 389.509; (11)= 0.0011 0.0096-1.0119 9.217-55.608 302.928-889.730 990.881。(12)这是通过最小二乘法获得的电阻 – 温度多项式。将不平衡桥电压变化转换为数值之后,该方法仍然可以用于建立数字量和温度多项式之间的关系,以便计算测量温度。常,将插值点增加到大的非线性区间并增加多项式函数的功率可以进一步提高调整的准确性,同时减少计算时间,恒温阀芯同时考虑到精度和系统灵敏度。之,使用非对称恒压电桥的热敏电阻温度测量系统的温度测量精度大于0.1°C。系统成本中,不平衡电桥电压电路常量使用更少的精密设备,更多的内置设备和更低的成本。对称桥不能完全消除输出误差。实际应用中,始终需要考虑不同因素并选择最佳设备。
践证明,使用热敏电阻在精确的温度测量中具有一定的使用价值和广阔的应用前景。
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