之前設計過一個產(chǎn)品,采用NTC以及PIC單片機做環(huán)境檢測。
NTC測溫電路如圖
NTC測溫電路
溫度檢測回路采用分壓電路,由于熱敏電阻TR1常溫時(25℃)阻值為10K,所以R44取10K的精密電阻。
負溫度系數(shù)電阻的性能參數(shù)在來料檢驗時針對關鍵參數(shù)做了詳細的測試,如下表:
樣品檢驗數(shù)據(jù)
可采用查表的方式進行溫度檢測。
熱敏電阻TR1的阻值計算公式為:
熱敏電阻阻值計算公式
TR1的阻值與溫度關系曲線如下圖:
熱敏電阻的阻值與溫度關系曲線圖
當溫度為-45+273=228K時,
溫度為-45度時的阻值
當溫度85+273=358K時,
溫度為85度時的阻值
由于A/D VAD電壓為,
TR1兩端電壓表達式
由于MCU自帶的A/D為10bit,所以A/D值為:
A/D轉換值
A/D值曲線如下:
A/D轉值與溫度的關系曲線
由上圖可知,在高溫及低溫區(qū),此電路的分辨率將降低。
分辨率計算公式
當溫度為-45℃時,ΔCAD=1對應的ΔT為:
溫度為-45度時的分辨率
當溫度為-45℃時,電路分辨率為:
溫度為-45度時的分辨率
當溫度為85℃時,ΔCAD=1對應的ΔT為:
溫度為85度時的分辨率
當溫度為85℃時,電路分辨率為:
溫度為85度時的分辨率
當溫度為25℃時,ΔCAD=1對應的ΔT為:
溫度為25度時的分辨率
當溫度為25℃時,電路分辨率為:
溫度為25度時的分辨率
α越低,分辨率越高。
當溫度在高溫區(qū)時,用此電路測試溫度是T,那么實際溫度應該是T±0.326℃
當溫度在低溫區(qū)時,用此電路測試溫度是T,那么實際溫度應該是T±0.519℃
當溫度在常溫區(qū)時,用此電路測試溫度是T,那么實際溫度應該是T±0.051℃
考慮溫度、初始及老化公差, R44精度選為2%,R0精度選為2%。
測溫精度計算
當溫度為-45℃時,
-45度時的精度
綜合考慮電路分辨率及A/D值公差,在低溫區(qū)時,測得溫度如果為T,那么實際溫度應該是T±1.15℃。
當溫度為85℃時,
85度時的精度
綜合考慮電路分辨率及A/D值公差,在高溫區(qū)時,測得溫度如果為T,那么實際溫度應該是T±0.794℃。
當溫度為25℃,
25度時的精度
綜合考慮電路分辨率及A/D值公差,在常溫區(qū)時,測得溫度如果為T,那么實際溫度應該是T±0.527℃。
審核編輯:湯梓紅
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20016
原文標題:NTC測溫電路的精度和分辨率的深入分析
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