采用NTC热敏电阻器的恒压驱动型温度感测案例

同正温度系数热敏电阻器（PTC）一样，负温度系数热敏电阻器（NTC）也是一种重要的热敏电阻元件，也用于温度检测和补偿。热敏电阻器对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值，其中前者的电阻值随温度的升高而升高，后者的电阻值随温度的升高而降低。

在电子电路中，NTC热敏电阻主要用于增益控制，是RC振荡器稳幅电路、延迟电路和保护电路的核心元件。具体应用案例包括：移动通信中晶体管、IC以及晶体振荡器的温度补偿，可充电电池的温度传感器，LCD的温度补偿，通用电子电路中的温度补偿，以及电池组、充电电路、打印头、直流风扇电机、家用电子设备的温度检测等。

在材料科技的发展下，NTC热敏电阻的尺寸紧凑，还可快速响应（精度可达0.1℃，感温时间不到10s），测量范围已经从-10～+300℃发展到-200～+10℃，有的还可用于+300～+1200℃环境。

NTC热敏电阻的电阻-温度特性

NTC热敏电阻一般采用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等材料的金属氧化物进行研磨混合，并烧结成具有一定电阻-温度特性的功能陶瓷，其电阻率等特性随材料成分及烧结工艺参数的不同而变化。

热敏电阻阻值-温度特性

其中，电阻-温度特性是热敏电阻的基本性能，电阻值相对于温度呈指数级变化。每一摄氏度阶跃时的电阻值对应一定的典型电阻值，并用“R-低”和“R-高”分别表征电阻的下限和上限。

恒压驱动中的温度感测电路

在最常用的温度感测电路中，一个热敏电阻和一个电阻器串联连接，并施加以恒定电压（Vin），这被称为恒定电压驱动。此时，热敏电阻的分配电压（Vout）可以通过公式“Vout = Vin x RNTC / ( RNTC + R ) ”进行计算。

一种常用的温度传感电路图

在宽泛的温度检测范围中，可获取显著的电压变化。该电压变化可被视为温度信息。具体地说，直接将热敏电阻连接至微控制器装置（MCU）的模拟-数字（A/D）端口上以进行A/D转换，可以通过MCU的逻辑将A/D转换值视为温度信息。例如，为了在一定温度时显示警告，需要编程MCU以便在检测到A/D转换值相当于温度时发出警告。

热敏电阻电压-温度曲线图

近几年，热敏电阻在材料技术的驱动下，业界对导电机理和应用研究更深入，但热敏电阻的阻值随温度的改变始终是非线性的，温度测量时需要创建等效电压进行补偿。如果要求元件具有高线性度，就要选择特种材料（例如，金属薄膜、厚膜玻璃釉）和特种工艺制作的元件。

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