NTC热敏电阻的非线性误差及其补偿.pdfVIP

维普资讯 徨．．景 理 敏电阻的非线性误差及其补偿 摘要：热敏电阻测温的灵敏度很高，但存在严重的热电非线性，文章分析了热敏电阻 温度特性，采用串并联电阻法、线性插值法和运用对数指数电路的方法有效地实现了 热敏电阻的线性化。 关键词：NTC热敏电阻；非线性误差补偿；串并联电阻法；线性插值法；对数反对 数电路。 中图分类号：TP212．1lTP202+．2文献标识码：A文章编号：1006-883X(2003)05·0021-04 孟凡 ·●卜．一一．一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一．一一一．一一一．一一一．一一一．．．．．．一． ．一． 一一． 一 、 前言 NTC热敏电阻是一种氧化物的烧结体，具有负温度系数，与金属热 电阻相比，电阻温 度系数大，灵敏度约为金属热电阻的 10倍，结构简单，电阻率小，适于动态测量，在测试 和 自动控制领域得到广泛应用。但NTC热敏电阻存在严重的热 电非线性，对它的非线性误 差进行补偿或进行线性化处理是扩大其测量范围和提高测量精度的首要问题。 二、NTC热敏电阻的热电温度特性分析 1、温度特性方程 热敏电阻的温度特性可用下面经验公式表示：R，：RTOexp(B 一 ) (1) 1 』0 其中，尺厂 温度为 时的热敏电阻阻值； 了tt．／＼、^，v 尺 一温度为 时的热敏电阻阻值，～般常取 为20~C； 一 热敏电阻常数， 13651n ，其中R2o和 R100为20~C和 100~C时的电阻值。 Ki0o 由式 (1)可 以看出，阻值变化与温度变化为指数关系，随温度升高，热敏电阻阻值迅 速下降，灵敏度高是热敏电阻测温的主要优点。 2、 热电特性 热敏电阻在其 自身温度变化 1℃时，电阻值的相对变化量称为热敏电阻的温度系数，其 值为：=去誓一事 由式 (2)可以看出，NTC热敏电阻的温度系数是负值，且与温度变化有关。温度越低， · 一一 壁曼 曼 维普资讯 丁一一D．，、、 温度系数越大 ，灵敏度越 高，所 以NTC热敏 电阻常 用于低温测量 。 三、热敏 电阻的线性化 热敏 电阻的主要优点 是 电阻温度系数大 ，灵敏 图l串并联电阻实现热敏 电阻线性化 图2 热敏电阻的反非线性特性曲线 度高，响应速度快 ，能进