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NTC热敏电阻-用惠斯通电桥测量温度
发布时间：2018-11-02 文章来源：敏创原创 点击次数：
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用于温度测量的热敏电阻
NTC热敏电阻为需要精确温度测量的应用提供了出色的解决方案。由于其高灵敏度，NTC热敏电阻非常适合检测温度的微小变化。然而， 这些热敏电阻的特性曲线是高度非线性的。电阻通常是温度的指数函数，如公式（1）所示
其中R 0是参考温度下的电阻T 0，而ß是常数，材料的特性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，Ametherm为指定的NTC热敏电阻提供的电阻与温度曲线很容易求解温度。
但是，如果热敏电阻嵌入电路中，则根据相应的电压或电流变化记录电阻变化。在这种情况下，用户必须首先在从这种电气设备计算温度之前测量电量（例如，电压）。
为何选择惠斯通电桥？
惠斯通电桥（也称为零比较器）用于测量精确电阻。
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，称电桥是平衡的。
在这种情况下，没有电流通过检流计流动（如仪表的“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通过仪表减轻电路的负载效应。
这种不准确性是由电表汲取功率引起的，尽管从电路中汲取的功率量可以忽略不计，即使它具有非常高的阻抗（例如10MΩ）。
为了精确测量R x，惠斯登电桥发挥了重要作用，因为电流计在平衡状态下不会从电路中获取任何功率。这通过仪表减轻电路的“负载”效应来提高精度。
惠斯通电桥被称为零比较器，因为它通过比较两个量（一个已知值，另一个未知量）进行测量。
调整未知值，直到它等于已知值，并且放置它们的检测器给出零或零读数。
以下条件适用于平衡的惠斯通电桥：
用惠斯通电桥测量温度
为了测量温度，惠斯通电桥用于不平衡，其中可以测量不平衡电压 ΔV并且与热敏电阻的电阻相关。参见图2所示的这种简单的直流电桥电路，用于使用热敏电阻进行这种精密测量。正确选择电阻器R 2和R 3将消除ΔV的平均DC值。
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、
从等式5代替RT，我们有
如果我们进一步假设R1 = R2 = R3 = Rb，我们就有了
虽然T不是电压的线性函数，但对于小范围的温度，它可以被认为是线性的，并且在计算温度时误差可以忽略不计（见图3）。Ametherm提供公式9的R0和ß的值。
图3：桥式电路的典型电压温度曲线
注意：
热敏电阻也受到自热效应的影响，这里没有讨论。惠斯通电桥电路中电阻的选择取决于应用和温度测量范围。
- 上一篇：热敏电阻中使用的术语和概念
- 下一篇：温度传感器概述
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深圳敏创电子自2005年开始生产NTC热敏电阻，是国内较早从事NTC热敏电阻、NTC温度传感器等NTC负温度系数热敏电阻的生产厂家。
联系电话：0755 - 85298752
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