如何使用NTC热敏电阻测量温度？

我有一个TTC103 NTC热敏电阻。它在25°C时的零功率电阻为10kΩ，B25 / 50值为4050。如何使用它测量温度？

NTC（负温度系数）热敏电阻会随温度改变其有效电阻。用于对此变化进行建模的最常见方程是Steinhart-Hart方程。它使用三个系数来高精度地表征NTC材料。

所述斯坦哈特-Hart公式是半导体的在不同温度下的电阻的模型。等式是：

$${1 \over T} = A + B \ln(R) + C (\ln(R))^3$$

哪里：

• 是温度（开氏温度）$T$
• 是 T处的电阻（以欧姆为单位）$R$$T$
• ， B和 C是Steinhart-Hart系数，根据热敏电阻的类型和型号以及所关注的温度范围而变化。（应用方程式的最通用形式包含（ln （R ））2项，但是由于它通常比其他系数小得多，因此经常被忽略，因此未在上面显示。）$A$$B$$C$$(\ln(R))^2$

— Steinhart-Hart方程-维基百科，免费百科全书

许多制造商提供了应用笔记（例如，此处），其中详细介绍了如果您希望精度优于所引用的制造公差，则如何校准给定的NTC。

所提供的B系数可用于简化的Steinhart-Hart方程，如Wikipedia Thermistor文章“ B参数方程”中所述。

将其用作分压器电路中的一个支路（例如“上”支路），另一支路为已知电阻。测量分压器中点的电压（例如，使用模数转换器）。根据测得的电压推断热敏电阻的电阻为：

$R_{thermistor} = \left(\dfrac{V_{cc} }{V_{measured}} - 1\right) \times R_{known}$

使用公式：

$T = \dfrac{B}{ln \left(\dfrac{R_{thermistor} }{R_0 \times e^\frac{\large -B}{\large T_0}}\right)}$

在您的情况下，，B = 4050，T 0 = （273 + 25 ）= 298。将这些数字加上热敏电阻的测得电阻代入方程式，然后以开氏温度弹出温度。$R_0 = 10000$$B = 4050$$T_0 = (273 + 25) = 298$

阅读此维基百科文章以了解更多详细信息。

NTC是非线性的，您会看到相当讨厌的公式来表达温度-电阻关系。
添加一对普通电阻器，可以使它们的行为线性化，从而可以通过形式为的简单线性方程式来近似这种关系。以下示例来自此Epcos应用笔记。 $y=ax+b$

从0°C到60°C的曲线几乎是直线，这对于许多应用来说已经足够了。

在这个答案中，我展示了在某些情况下如何仅使用串联电阻就可以在有限的范围内获得几乎完美的（15 ppm）线性曲线。

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如果您没有钱来购买电阻，则必须使用Steinhart-Hart方程Nick和Vicatcu所指，或者使用查找表和内插法。两者都具有需要更多内存的缺点：Steinhart-Hart包含一个对数，为此您将需要一个浮点库（我假设您的微控制器没有浮点ALU）。查找表也需要一些内存，并且如果必须进行插值，可能无法提供比线性化函数更好的精度。

NTC 对温度具有非线性响应。

$R$

例如，假设您有一个5V电源，请使用一个与NTC串联的1k电阻，如果测量的是0.5V，只需将1k除以0.5V，得到10k欧姆作为电阻。

$T_0$$R_o$

然后，在给出这些细节的情况下，将其放入该方程式中即可得出T温度。

$T=\dfrac{1}{\dfrac{1}{T_o} + (\dfrac{1}{B} * \ln\dfrac{R}{R_o}) }$

使用热敏电阻来测量温度的方法有很多种（从模拟电路和软件计算而言）。

简短的答案大致如下：

• 使用热敏电阻和参考电阻制作一个分压器。
• 取分压器的中间部分，并将其馈入模数转换器。
• 用软件测量ADC电压。
• 利用您对基准电阻的了解以及热敏电阻的R与T曲线，将ADC计数转换为温度。

这里有很多微妙之处，因此，为进一步阅读，您可能想看看我的这篇有关热敏电阻信号调理的文章 -希望对您有所帮助！