。
二、電路設(shè)計(jì)要點(diǎn)
1. 基本測(cè)量電路
分壓式電路:
優(yōu)勢(shì):電路簡單;缺點(diǎn):線性度差
,需通過軟件線性化(如多項(xiàng)式擬合
、Steinhart-Hart 方程)。
電橋電路:用于高精度測(cè)量
,通過平衡電橋消除電源波動(dòng)影響
。
2. 線性化處理
硬件線性化:
并聯(lián)固定電阻(如溫度系數(shù)低的金屬膜電阻),改善特定溫度區(qū)間的線性度
。
使用運(yùn)算放大器構(gòu)成恒流源電路
,將電阻變化轉(zhuǎn)為線性電壓信號(hào)。
3. 自熱效應(yīng)控制
問題:通過 NTC 的電流過大時(shí)
,元件自身發(fā)熱導(dǎo)致溫度偏離被測(cè)環(huán)境溫度
,產(chǎn)生測(cè)量誤差。
解決:
限制工作電流(如小于 1mA)
,確保功耗低于耗散系數(shù) × 允許溫升(如 δ=5mW/℃
,允許溫升 2℃時(shí),功耗≤10mW)
。
采用脈沖式供電(非持續(xù)通電)
,減少累計(jì)發(fā)熱。
三
、安裝與布局技術(shù)
1. 物理安裝方式
接觸式安裝:
直接貼合被測(cè)物體(如電機(jī)繞組
、管道表面),使用導(dǎo)熱硅脂或夾具固定
,確保熱傳導(dǎo)效率
。
示例:在電池組中,NTC 需緊貼電芯表面
,并用絕緣膠帶固定
。
非接觸式安裝:
置于被測(cè)環(huán)境中(如空氣、液體)
,需注意流體流動(dòng)對(duì)溫度響應(yīng)的影響(如風(fēng)速
、水流速度)。
注意事項(xiàng):
避免機(jī)械應(yīng)力拉扯引腳
,防止焊點(diǎn)斷裂(尤其小型 SMD 封裝)
。
高溫環(huán)境下需使用耐溫導(dǎo)線(如硅膠線、特氟龍線)
,避免絕緣層老化
。
2. 抗干擾設(shè)計(jì)
電磁兼容(EMC):
信號(hào)線遠(yuǎn)離強(qiáng)電磁源(如電機(jī)、變壓器)
,或采用屏蔽線。
在 ADC 輸入端加 RC 濾波電路(如 R=1kΩ,C=10nF)
,抑制高頻噪聲
。
環(huán)境防護(hù):
潮濕環(huán)境中使用防水封裝(如環(huán)氧樹脂灌封、金屬殼密封)
,避免引腳氧化
。
粉塵或腐蝕性氣體環(huán)境中,選擇全密封型 NTC(如玻璃封裝)
。
四
、校準(zhǔn)與測(cè)試
1. 校準(zhǔn)流程
設(shè)備:恒溫槽(精度 ±0.1℃)、高精度萬用表(分辨率 0.01%)
。
步驟:
將 NTC 置于恒溫槽中
,穩(wěn)定 30 分鐘以上。
測(cè)量不同溫度點(diǎn)(如 0℃
、25℃
、100℃)的電阻值,記錄數(shù)據(jù)
。
用 Steinhart-Hart 方程或查表法擬合溫度 - 電阻曲線
,生成校準(zhǔn)系數(shù)。
校準(zhǔn)周期:長期使用時(shí)建議每 6~12 個(gè)月校準(zhǔn)一次
,或在環(huán)境變化后重新校準(zhǔn)
。
2. 功能測(cè)試
浪涌抑制測(cè)試:
接通電源瞬間,用示波器測(cè)量 NTC 兩端電壓和電路電流
,確認(rèn)沖擊電流峰值低于設(shè)計(jì)值(如小于額定電流的 5 倍)
。
溫度響應(yīng)測(cè)試:
快速升溫 / 降溫時(shí),用數(shù)據(jù)記錄儀監(jiān)測(cè)電阻變化速度
,驗(yàn)證時(shí)間常數(shù)是否符合規(guī)格(如 τ≤5 秒)
。
?">詳細(xì)說明金東熱敏電阻傳感器的工作流程?