如何為溫度傳感器選擇正確的熱敏電阻
發布時間:2020-05-06 責任編輯:wenwei
【導讀】當dang麵mian對dui數shu以yi千qian計ji的de熱re敏min電dian阻zu類lei型xing時shi,選xuan型xing可ke能neng會hui造zao成cheng相xiang當dang大da的de困kun難nan。在zai這zhe篇pian技ji術shu文wen章zhang中zhong,我wo將jiang為wei您nin介jie紹shao選xuan擇ze熱re敏min電dian阻zu時shi需xu牢lao記ji的de一yi些xie重zhong要yao參can數shu,尤you其qi是shi當dang要yao在zai兩liang種zhong常chang用yong的de用yong於yu溫wen度du傳chuan感gan的de熱re敏min電dian阻zu類lei型xing(負溫度係數NTC熱敏電阻或矽基線性熱敏電阻)之間做出決定時。NTC熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)由(you)於(yu)價(jia)格(ge)低(di)廉(lian)而(er)廣(guang)泛(fan)使(shi)用(yong),但(dan)在(zai)極(ji)端(duan)溫(wen)度(du)下(xia)提(ti)供(gong)精(jing)度(du)較(jiao)低(di)。矽(gui)基(ji)線(xian)性(xing)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)可(ke)在(zai)更(geng)寬(kuan)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)內(nei)提(ti)供(gong)更(geng)佳(jia)性(xing)能(neng)和(he)更(geng)高(gao)精(jing)度(du),但(dan)通(tong)常(chang)其(qi)價(jia)格(ge)較(jiao)高(gao)。下(xia)文(wen)中(zhong)我(wo)們(men)將(jiang)會(hui)介(jie)紹(shao),正(zheng)在(zai)市(shi)場(chang)投(tou)放(fang)中(zhong)的(de)其(qi)他(ta)線(xian)性(xing)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu),可(ke)以(yi)提(ti)供(gong)更(geng)具(ju)成(cheng)本(ben)效(xiao)益(yi)的(de)高(gao)性(xing)能(neng)選(xuan)件(jian),幫(bang)助(zhu)解(jie)決(jue)廣(guang)泛(fan)的(de)溫(wen)度(du)傳(chuan)感(gan)需(xu)求(qiu)的(de)同(tong)時(shi)不(bu)會(hui)增(zeng)加(jia)解(jie)決(jue)方(fang)案(an)的(de)總(zong)體(ti)成(cheng)本(ben)。
適用於您應用的熱敏電阻將取決於許多參數,例如:
● 物料清單(BOM)成本。
● 電阻容差。
● 校準點。
● 靈敏度(每攝氏度電阻的變化)。
● 自熱和傳感器漂移。
物料清單成本
熱敏電阻本身的價格並不昂貴。由於它們是離散的,因此可以通過使用額外的電路來改變其電壓降。例如,如果您使用的是非線性的NTC熱敏電阻,且希望在設備上出現線性電壓降,則可選擇添加額外的電阻器幫助實現此特性。但是,另一種可降低BOMhejiejuefanganzongchengbendetidaifanganshishiyongzishentigongsuoxuyajiangdexianxingremindianzu。haoxiaoxishi,jiezhuwomendexinxingxianxingremindianzuxilie,zheliang。zheyiweizhegongchengshikeyijianhuasheji、降低係統成本並將印刷電路板(PCB)的布局尺寸至少減少33%。
電阻容差
熱敏電阻按其在25°C時的電阻容差進行分類,但這並不能完全說明它們如何隨溫度變化。您可以使用設計工具或數據表中的器件電阻與溫度(R-T)表中提供的最小、典型和最大電阻值來計算相關的特定溫度範圍內的容差。
為了說明容差如何隨熱敏電阻技術的變化而變化,讓我們比較一下NTC和我們的基於TMP61矽基熱敏電阻,它們的額定電阻容差均為±1%。圖1說明了當溫度偏離25°Cshi,lianggeqijiandedianzurongchadouhuizengjia,danzaijiduanwenduxialiangzhezhijianhuiyouhendachayi。jisuancichayifeichangzhongyao,zheyangninjiukexuanzexiangguanwendufanweineibaochijiaodirongchadeqijian。

圖1:電阻容差:NTC與TMP61
校準點
並(bing)不(bu)知(zhi)曉(xiao)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)在(zai)其(qi)電(dian)阻(zu)容(rong)差(cha)範(fan)圍(wei)內(nei)的(de)位(wei)置(zhi)會(hui)降(jiang)低(di)係(xi)統(tong)性(xing)能(neng),因(yin)為(wei)您(nin)需(xu)要(yao)更(geng)大(da)的(de)誤(wu)差(cha)範(fan)圍(wei)。校(xiao)準(zhun)將(jiang)告(gao)知(zhi)您(nin)期(qi)望(wang)的(de)電(dian)阻(zu)值(zhi),這(zhe)可(ke)幫(bang)助(zhu)您(nin)大(da)幅(fu)減(jian)少(shao)誤(wu)差(cha)範(fan)圍(wei)。但(dan)是(shi),這(zhe)是(shi)製(zhi)造(zao)過(guo)程(cheng)中(zhong)的(de)一(yi)個(ge)附(fu)加(jia)步(bu)驟(zhou),因(yin)此(ci)應(ying)盡(jin)量(liang)將(jiang)校(xiao)準(zhun)保(bao)持(chi)在(zai)更(geng)低(di)水(shui)平(ping)。
校(xiao)準(zhun)點(dian)的(de)數(shu)量(liang)取(qu)決(jue)於(yu)所(suo)使(shi)用(yong)的(de)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)類(lei)型(xing)以(yi)及(ji)應(ying)用(yong)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)。對(dui)於(yu)較(jiao)窄(zhai)的(de)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei),一(yi)個(ge)校(xiao)準(zhun)點(dian)適(shi)用(yong)於(yu)大(da)多(duo)數(shu)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)。對(dui)於(yu)需(xu)要(yao)寬(kuan)溫(wen)度(du)範(fan)圍(wei)的(de)應(ying)用(yong),您(nin)有(you)兩(liang)種(zhong)選(xuan)擇(ze):1)使用NTC校準三次(這是由於它們在極端溫度下的靈敏度低且有較高電阻容差),或2)使用矽基線性熱敏電阻校準一次,其比NTC更加穩定。
靈敏度
當試圖從熱敏電阻獲得良好精度時,每攝氏度電阻(靈敏度)chuxianjiaodabianhuazhishiqizhongyigenanti。danshi,chufeinintongguoxiaozhunhuoxuanzedidianzurongchaderemindianzuzairuanjianzhonghuodezhengquededianzuzhi,fouzejiaodadelingminduyejiangwujiyushi。
由於NTC電阻值呈指數下降,因此在低溫下具有極高的靈敏度,但是隨著溫度升高,靈敏度也會急劇下降。矽基線性熱敏電阻的靈敏度不像NTC那樣高,因此它可在整個溫度範圍內進行穩定測量。隨著溫度升高,矽基線性熱敏電阻的靈敏度通常在約60°C時超過NTC的靈敏度。
自熱和傳感器漂移
熱敏電阻以熱量形式散發能耗,這會影響其測量精度。散發的熱量取決於許多參數,包括材料成分和流經器件的電流。
傳(chuan)感(gan)器(qi)漂(piao)移(yi)是(shi)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)隨(sui)時(shi)間(jian)漂(piao)移(yi)的(de)量(liang),通(tong)常(chang)通(tong)過(guo)電(dian)阻(zu)值(zhi)百(bai)分(fen)比(bi)變(bian)化(hua)給(gei)出(chu)的(de)加(jia)速(su)壽(shou)命(ming)測(ce)試(shi)在(zai)數(shu)據(ju)表(biao)中(zhong)指(zhi)定(ding)。如(ru)果(guo)您(nin)的(de)應(ying)用(yong)要(yao)求(qiu)使(shi)用(yong)壽(shou)命(ming)較(jiao)長(chang),且(qie)靈(ling)敏(min)度(du)和(he)精(jing)度(du)始(shi)終(zhong)如(ru)一(yi),請(qing)選(xuan)擇(ze)具(ju)有(you)較(jiao)低(di)自(zi)熱(re)且(qie)傳(chuan)感(gan)器(qi)漂(piao)移(yi)小(xiao)的(de)熱(re)敏(min)電(dian)阻(zu)。
那麼,您應該何時在NTC上使用像TMP61這樣的矽線性熱敏電阻呢?
查看表1,您可以發現:相xiang同tong價jia格ge下xia,幾ji乎hu在zai矽gui基ji線xian性xing熱re敏min電dian阻zu的de規gui定ding工gong作zuo溫wen度du範fan圍wei內nei的de任ren何he情qing況kuang下xia,矽gui基ji線xian性xing熱re敏min電dian阻zu都dou可ke以yi從cong其qi線xian性xing和he穩wen定ding性xing中zhong獲huo益yi。矽gui基ji線xian性xing熱re敏min電dian阻zu也ye有you商shang用yong和he汽qi車che用yong兩liang種zhong版ban本ben,並bing采cai用yong表biao麵mian貼tie裝zhuang器qi件jianNTC通用標準0402和0603封裝。

表1:NTC與TI矽基線性熱敏電阻
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