詳細(xì)說明連平熱敏電阻傳感器的工作流程

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、信號轉(zhuǎn)換、信號處理一、信號感知：溫度變化引起電阻值改變
材料特性驅(qū)動(dòng)電阻變化
熱敏電阻由金屬氧化物（如 MnO?、Co?O?）或陶瓷材料制成，內(nèi)部晶格結(jié)構(gòu)對溫度敏感。
NTC（負(fù)溫度系數(shù)）：溫度升高時(shí)，材料中載流子（電子或空穴）濃度增加，電阻值呈指數(shù)級下降。例如，25℃時(shí) 10kΩ 的 NTC，溫度每升高 1℃，電阻可能下降約 4%。
PTC（正溫度系數(shù)）：溫度低于居里點(diǎn)時(shí)，電阻緩慢上升；超過居里點(diǎn)（如 120℃）后，晶體結(jié)構(gòu)突變導(dǎo)致電阻驟增（可增大 103~10?倍）。
物理接觸與熱傳導(dǎo)
傳感器通過直接接觸被測物體（如嵌入電機(jī)繞組）或環(huán)境熱輻射感知溫度。
熱傳導(dǎo)效率受封裝材料影響：玻璃封裝導(dǎo)熱性差（適用于絕緣場景），金屬外殼導(dǎo)熱快（適用于快速響應(yīng)場景）。
二、信號轉(zhuǎn)換：電阻值→電信號（電壓 / 電流）
熱敏電阻無法直接輸出溫度值，需通過測量電路將電阻變化轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號，常見電路包括：
惠斯通電橋電路（zui常用）
結(jié)構(gòu)：熱敏電阻（RT）與三個(gè)固定電阻（R1、R2、R3）組成橋式電路，電源為直流電壓（Vcc）。
工作原理：
當(dāng)溫度為參考溫度（如 25℃）時(shí)，電橋平衡，輸出電壓 Vout=0。
溫度變化導(dǎo)致 RT 阻值改變，電橋失衡，Vout 與 RT 成非線性關(guān)系。
優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，抗干擾能力強(qiáng)，適合精密測量。
恒流源電路
結(jié)構(gòu)：熱敏電阻與固定電阻串聯(lián)，接入恒流源（I）。
工作原理：
電流 I 恒定，RT 兩端電壓 UT=I?RT，UT 隨 RT 線性變化（僅適用于 NTC，因 PTC 非線性顯著）。
優(yōu)點(diǎn)：電路簡單，適合低成本場景；缺點(diǎn)是受電源波動(dòng)影響大。
分壓電路
結(jié)構(gòu)：熱敏電阻與固定電阻串聯(lián)，電源為 Vcc，輸出電壓為 RT 兩端電壓。
特點(diǎn)：電路zui簡單，但線性度差，需配合軟件校準(zhǔn)。
三、信號處理：線性化、校準(zhǔn)與放大
非線性補(bǔ)償（關(guān)鍵步驟）
熱敏電阻的電阻 - 溫度關(guān)系近似為Steinhart-Hart 
線性化方法：
硬件補(bǔ)償：并聯(lián)固定電阻或熱敏電阻，組成復(fù)合網(wǎng)絡(luò)，使 RT 在目標(biāo)溫度范圍內(nèi)近似線性