線性NTC溫度傳感器應用知識詳解
發布時間：2016/10/18 訪問人數：1124次
線性溫度傳感器是線性化輸出負溫度系數（簡稱ntc）熱敏元件，它實際上是一種線性溫度-電壓轉換元件，就是說通以工作電流（100ua）條件下，元件電壓值隨溫度呈線性變化，實現了非電量到電量線性轉換。
線性ntc溫度傳感器的主要特點就是工作溫度范圍內溫度-電壓關系為一直線，這二次開發測溫、控溫電路設計，將無須線性化處理，就可以完成測溫或控溫電路設計，簡化儀表設計和調試。
延長線選用應遵循的原則：
一般-200～+20℃、-50～+100℃宜選用普通雙膠線；100～200℃范圍內應選用高溫線。
基準電壓的含義：
基準電壓是指傳感器置于0℃溫場（冰水混合物），通以工作電流（100μa）條件下，傳感器上電壓值。實際上就是0點電壓。其表示符號為v（0），該值出廠時標定，傳感器溫度系數s相同，則知道基準電壓值v（0），即可求知任何溫度點上傳感器電壓值，而不必對傳感器進行分度。其計算公式為：
v（t）=v（0）+s×t
示例：如基準電壓v（0）=700mv；溫度系數s=-2mv/℃，則50℃時，傳感器輸出電壓v（50）=700—2×50=600（mv）。這一點正是線性溫度傳感器優于其它溫度傳感器可貴之處。
線性ntc溫度傳感器測溫范圍規定：
就總而言，測溫范圍可-200～+200℃之間，但考慮實際需要，一般無須如此寬溫度范圍，規定三個不同區段，以適應不同封裝設計，同時延長線選用上亦有所不同。而溫度補償專用線性熱敏元件，則只設定工作溫度范圍為-40℃～+80℃。完全可以滿足一般電路溫度補償之用。
溫度系數s的含義：
溫度系數s是指規定工作條件下，傳感器輸出電壓值變化與溫度變化比值，即溫度每變化1℃傳感器輸出電壓變化之值： s=△v/△t（mv/℃）。
溫度系數是線性溫度傳感器做為溫度測量元件物理基礎，其作用與熱敏電阻b值相似，這個參數整個工作溫度范圍內是同一值，即-2mv/℃，各種型號傳感器也是同一值，這一點傳統熱敏電阻溫度傳感器是無可比擬。
互換精度這一參數的意義：
互換精度是指同一工作條件下（同一工作電流、同一溫場）同一個確定理想擬合直線，每一只傳感器電壓v（t）—溫度t曲線與該直線最大偏差，這個偏差通常按傳感器溫度—電壓轉換系數s折合成溫度來表示。傳感器輸出線性化及溫度—電壓轉換系數相同，即測溫范圍內全程互換，互換精度表示了基準電壓值離散程度，即用基準電壓值離散值折合成溫度值大小來描述整批傳感器之間互換程度。一般分為三級：i級互換偏差不大于0.3℃;j級不大于0.5℃;k級不大于1.0℃。
線性度的意義：
線性度是描述傳感器輸出電壓值隨溫度變化線性程度，實際上也就是傳感器輸出電壓工作溫度范圍內相理想擬合直線最大偏差。一般情況下，其線性度典型值為±0.5%，很顯然傳感器線性度越高（其值越小），儀表設計就越簡單，儀表輸入級完全不必采用線性化處理。
線性溫度傳感器是規范化輸出的原因：
所謂規范化輸出，就是0℃溫度點上傳感器規定工作條件下，輸出電壓值僅限于某一小范圍內，不互換，其基準電壓值僅限定690-7１0mv之間，這樣電路設計時，易于宏觀上把握傳感器輸出情況，橋路設計溫度補償，690-7１0mv之間考慮，調試中稍加調整即可。而不象普通熱敏電阻型號不同，其阻值同，針對不同型號，需進行不同設計計算。線性溫度傳感器規范化輸出，可以使儀表電路實現規范化設計。
實際使用溫度傳感器是否一定要采用恒流源供電分析：
一般情況下是不必要，橋路恒壓供電完全可以（參見16項傳感器信號處理電路）。這是100μa左右電流條件下，傳感器溫度—電壓轉換系數變化量很小，可以給一個實測數量級概念：
100μa時 s=-2mv/℃
40μa 時 s=-2.1mv/℃
1000μa時s=-1.9mv/℃
而實際橋路恒壓供電時，其電流變化不會有如此大幅度。
恒壓供電時，傳感器負載電阻值確定準則：
恒壓供電時，負載電阻接電源與傳感器正極之間，信號從傳感器正極與負極之間輸出，設計電阻值r時，以0c時使傳感器工作電流為100μa即可。如傳感器基準電壓為v（0）（mv），恒壓源為vdd（mv），則r=（vdd-v（0））（mv）/0.1（ma）。計算出電阻值r，實際電阻沒有這種阻值，可就近阻值選用，對測溫精度沒有影響。
