如何解決熱敏電阻的非線性問題?熱敏電阻使用注意事項(xiàng)介紹!
一直以來,測(cè)試測(cè)量都是大家的關(guān)注焦點(diǎn)之一。因此針對(duì)大家的興趣點(diǎn)所在,小編將為大家?guī)?a href="/tags/熱敏電阻" target="_blank">熱敏電阻的相關(guān)介紹,詳細(xì)內(nèi)容請(qǐng)看下文。
一、如何解決熱敏電阻的非線性問題
“熱敏電阻”一詞源于對(duì)“熱度敏感的電阻”這一描述的概括。熱敏電阻包括兩種基本的類型,分別為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻非常適用于高精度溫度測(cè)量。要確定熱敏電阻周圍的溫度,您可以借助Steinhart-Hart公式:T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3))來實(shí)現(xiàn)。其中,T為開氏溫度;RT為熱敏電阻在溫度T時(shí)的阻值;而 A0、A1和A3則是由熱敏電阻生產(chǎn)廠商提供的常數(shù)。
熱敏電阻的阻值會(huì)隨著溫度的改變而改變,而這種改變是非線性的,Steinhart-Hart公式表明了這一點(diǎn)。在進(jìn)行溫度測(cè)量時(shí),需要驅(qū)動(dòng)一個(gè)通過熱敏電阻的參考電流,以創(chuàng)建一個(gè)等效電壓,該等效電壓具有非線性的響應(yīng)。您可以使用配備在微控制器上的參照表,嘗試對(duì)熱敏電阻的非線性響應(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。即使您可以在微控制器固件上運(yùn)行此類算法,但您還是需要一個(gè)高精度轉(zhuǎn)換器用于在出現(xiàn)極端值溫度時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲。
另一種方法是,您可以在數(shù)字化之前使用“硬件線性化”技術(shù)和一個(gè)較低精度的 ADC。其中一種技術(shù)是將一個(gè)電阻RSER與熱敏電阻RTHERM以及參考電壓或電源進(jìn)行串聯(lián)。將 PGA(可編程增益放大器)設(shè)置為1V/V,但在這樣的電路中,一個(gè)10位精度的ADC只能感應(yīng)很有限的溫度范圍(大約±25°C)。
但如果在這些溫度值下增加 PGA 的增益,就可以將 PGA 的輸出信號(hào)控制在一定范圍內(nèi),在此范圍內(nèi) ADC 能夠提供可靠地轉(zhuǎn)換,從而對(duì)熱敏電阻的溫度進(jìn)行識(shí)別。
微控制器固件的溫度傳感算法可讀取 10 位精度的 ADC 數(shù)字值,并將其傳送到PGA 滯后軟件程序。PGA 滯后程序會(huì)校驗(yàn) PGA 增益設(shè)置,并將 ADC 數(shù)字值與圖1顯示的電壓節(jié)點(diǎn)的值進(jìn)行比較。如果 ADC 輸出超過了電壓節(jié)點(diǎn)的值,則微控制器會(huì)將 PGA 增益設(shè)置到下一個(gè)較高或較低的增益設(shè)定值上。如果有必要,微控制器會(huì)再次獲取一個(gè)新的 ADC 值。然后 PGA 增益和 ADC 值會(huì)被傳送到一個(gè)微控制器分段線性內(nèi)插程序。
從非線性的熱敏電阻上獲取數(shù)據(jù)有時(shí)候會(huì)被看作是一項(xiàng)“不可能實(shí)現(xiàn)的任務(wù)”。您可以將一個(gè)串聯(lián)電阻、一個(gè)微控制器、一個(gè) 10 位 ADC 以及一個(gè) PGA 合理的配合使用,以解決非線性熱敏電阻在超過±25°C溫度以后所帶來的測(cè)量難題。
二、熱敏電阻使用注意事項(xiàng)
1.應(yīng)盡可能避免熱敏電阻器及其溫度傳感器處在溫度急劇變化的環(huán)境中,以免其發(fā)生老化。
2.流過熱敏電阻器及其溫度傳感器的電流會(huì)引起元件自身發(fā)熱而產(chǎn)生溫差,因此請(qǐng)?jiān)谶x用前考慮到這一因素。(元件自身發(fā)熱值為耗散系數(shù)δ(mW/℃)的1/10時(shí),溫差為0.1℃,δ的1/100時(shí),溫差為0.01℃。)
3.因使用電爐的絕緣不良和靜電感應(yīng)、錯(cuò)誤接線會(huì)使流過熱敏電阻器及溫度傳感器的電流過大而使其損壞,必須注意連接方式,不要有過電流流過熱敏電阻器或溫度傳感器。
4.經(jīng)過5S(秒),最好7S(秒)以上的時(shí)間再開始測(cè)量。
5.當(dāng)使用環(huán)境要求測(cè)量迅速,精度高時(shí),應(yīng)選擇體積小,時(shí)間常數(shù)也較小的規(guī)格型號(hào)。
6.引線間、絕緣體表面上如果附有因結(jié)露而產(chǎn)生的水滴、灰塵或離子化合物時(shí),會(huì)使其電阻值下降或不穩(wěn)定而產(chǎn)生測(cè)量誤差。因此,要進(jìn)行防潮、絕緣處理從而保持其干燥。
最后,小編誠(chéng)心感謝大家的閱讀。你們的每一次閱讀,對(duì)小編來說都是莫大的鼓勵(lì)和鼓舞。希望大家對(duì)熱敏電阻已經(jīng)具備了初步的認(rèn)識(shí),最后的最后,祝大家有個(gè)精彩的一天。