热敏电阻的原理及和阻值的关系_如何利用线性 ADC 以数字形式捕获热敏电阻的非线性行为
温度传感器的工作原理及和电阻值的关联以下:
一、温度传感器的基本原理温度传感器将长时间处在不操作情况;当工作温度和电流量处在c区时,温度传感器的排热输出功率与发烫输出功率贴近,因此很有可能姿势也有可能不姿势。温度传感器在温度一致时,姿势時间伴随着电流量的提高而骤然减少;温度传感器在工作温度相对性较高时具备更短的操作時间和较小的保持电流量及姿势电流量。
二、温度传感器和电阻值的关联:热敏电阻的常见特性是对环境温度比较敏感,不一样的环境温度下主要表现出不一样的阻值。正温度系数热敏电阻(PTC)在溫度越高时电阻越大,负温度系数热敏电阻(NTC)在溫度越高时电阻越低,他们同归属于半导体元器件。
温度传感器的电阻器-溫度特点可类似用上式表明:R=R0exp{B(1/T-1/T0)}:R:溫度T(K)时的阻值、Ro:溫度T0、(K)时的阻值、B:B值、*T(K)=t(ºC) 273.15。事实上,温度传感器的B值并不是是不变的,其转变 尺寸因原材料组成而异,较大乃至可以达到5K/°C。因而在很大的温度范围内运用式1时,将与平均误差中间具有一定偏差。这里,若将式1中的B值用式2所显示的做为溫度的函数计算时,则可减少与平均误差中间的偏差,可觉得类似相同。
因为工作温度的改变造成 温度传感器本身的气温转变,温度传感器一般全是半导体材料瓷器制成的,当本身溫度变动时,其瓷器內部的电子器件电子密度会随环境温度的变动而转变 。一般 温度传感器会分成PTC(正温度系数)和NTC(负温度系数)温度传感器。正温度系数便是阻值随溫度上升而扩大的电阻,负温度系数阻值随溫度上升面指数值减少。
处理线性系统难题
假如您准备在全部温度范围内均应用温度传感器温度感应器件,那麼该元件的设计方案总结会极具趣味性。温度传感器一般 为一款高特性阻抗、电阻器性元器件,因而当您必须将温度传感器的电阻值变换为工作电压值时,该电子元件能够简单化在其中的一个插口难题。殊不知更具有挑战的端口难题是,怎样运用线形 ADC 以数据方式捕捉温度传感器的离散系统个人行为。
“温度传感器”一词根于对“关注度比较敏感的电阻器”这一叙述的归纳。温度传感器包含二种基本上的种类,各自为正温度系数温度传感器和负温度系数温度传感器。负温度系数温度传感器十分适用高精密温度检测。要明确温度传感器周边的溫度,您还可以依靠Steinhart-Hart公式计算:T=1/(A0 A1(lnRT) A3(lnRT3))来完成。在其中,T为开氏温度;RT为温度传感器在溫度T时的电阻值;而 A0、A1和A3则是由温度传感器生产厂商出示的参量。
温度传感器的电阻会伴随着气温的变化而更改,而这类更改是线性系统的,Steinhart-Hart公式计算说明了这一点。在开展温度检测时,必须推动一个根据温度传感器的参照电流量,以创立一个等效电路工作电压,该等效电路工作电压具备离散系统的回应。您还可以应用配置在微处理器上的参考表,试着对温度传感器的离散系统回应开展赔偿。即便 您能够在微处理器固定件上运作该类优化算法,但您或是必须一个高精密转化器用以在产生极端化值溫度时开展数据信息捕捉。
另一种方式 是,您能够在智能化以前应用“硬件配置归一化处理”技术性和一个较低精密度的 ADC。(Figure 1)在其中一种技术性是将一个电阻器RSER与温度传感器RTHERM及其参照工作电压或开关电源开展串连(见图1)。将 PGA(可编程控制器增益值放大仪)设定为1V/V,但在那样的线路中,一个10位精密度的ADC只有磁感应很不足的温度范围(大概±25°C)。
Figure 1,一定要注意,在图1中对粉层没能分析。但倘若在这种溫度值下提升 PGA 的增益值,就可以将 PGA 的输入输出数据信号操纵在一定区域内,在这里区域内 ADC 可以给予稳定地变换,进而对温度传感器的气温开展鉴别。
微处理器固定件的溫度感测器优化算法可载入 10 位精密度的 ADC 数据值,并将其传递到PGA 落后软件系统。PGA 落后程序流程会校检 PGA 增益值设定,并将 ADC 数据值与图1表明的工作电压连接点的值实现较为。假如 ADC 輸出超出了工作电压连接点的值,则微处理器会将 PGA 增益值设定到下一个较高或较低的增益值预设值上。假如必须,微处理器会再度获得一个新的 ADC 值。随后 PGA 增益值和 ADC 会被输送到一个微处理器按段线形内插程序流程。
从离散系统的温度传感器上读取数据有时会被看做是一项“不太可能完成的每日任务”。您还可以将一个串联电阻、一个微处理器、一个 10 位 ADC 及其一个 PGA 有效的搭配应用,以处理离散系统温度传感器在超出±25°C溫度之后所产生的精确测量难点。
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