用于温度测量的热敏电阻

NTC热敏电阻为要求精确测量温度的应用提供了极好的解决方案。由于其高灵敏度 ， NTC热敏电阻是检测温度变化的理想选择。然而，这些热敏电阻的特性曲线非线性。电阻通常是温度的指数函数 ，如等式（1）所示，

其中R 0是参考温度下的电阻T0，而ß是常数，材料特性T 0 ，参考温度通常取为298°K（25°C）。

如果用户可以电气测量电阻，通过Ametherm为特定NTC热敏电阻提供的电阻对温度曲线 ，可以很容易解决温度问题。

然而，如果将10K/3435热敏电阻嵌入电路中，则电阻变化将根据相应的电压或电流变化进行记录。在这种情况下，用户必须先计算电量（例如电压），然后才能从此类电气计算温度。

图1：惠斯通电桥
惠斯通大桥为什么？

惠斯通电桥用于测量精确的电阻。

在图1的惠斯通电桥中，R 1 ，R 2和R 3是已知的，R x是未知电阻。当电位（电压）P1（见图）与电位P2相同时，桥称为平衡。

在这种情况下，没有电流流过（如通过电流表的“零”读数所示），并且R 1 -R 2路径中的电阻比必须等于R 3 -R x路径中的比率。

精确电阻测量的主要挑战是减轻仪表对电路的负载影响。

尽管从电路中抽取的功率可以忽略不计，即使电阻具有非常高的阻抗（例如10MΩ），这种不准确性也是由仪表引入功率引起的。

对于R x的精确测量，惠斯登电桥起着重要的作用，因为电流计在平衡状态下不会从电路中吸取任何电力。这可以通过减轻仪表对电路的“负载”效应来提高精度。

惠斯通电桥被称为空比较器，因为它通过比较两个量 ，一个已知值，另一个未知量来进行测量 。

未知值被调整，直到它等于已知值，并且跨过它们的检测器给出零或零读数。

平衡的惠斯登电桥满足以下条件：

惠斯通电桥测量温度

对于测量温度，惠斯通电桥不平衡使用，其中可以测量不平衡电压 ΔV并与100K/3950热敏电阻的电阻相关。
参见图2所示的简单直流桥式电路 ，用于使用热敏电阻生产厂家进行精密测量。电阻R 2和R 3的正确选择将消除ΔV的平均DC值。

图2.使用NTC热敏电阻的温度测量

考虑到这个电路，我们现在推导出T和.V之间的关系。一般来说，

假设R1 = R3。然后，

重新安排RT，

T和RT之间的关系由下式给出：

要么，

我们有等式5代替RT

如果我们进一步假设R1 = R2 = R3 = Rb，我们有

尽管T不是电压的线性函数 ，但对于温度范围较小，可以将其视为线性的，并且在计算温度时误差可以忽略不计（见图3）。Ametherm提供等式9的R0和ß的值。

图3：桥接电路的典型电压温度曲线

注意：

NTC热敏电阻也受到自热效应的影响，惠斯通电桥电路中的电阻选择取决于应用和温度测量范围。

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