Resistor----熱敏電阻的線性化

引言：如果溫度范圍大，則熱敏電阻器電阻值的變化幅度過大，不易進(jìn)行采樣計(jì)算處理，因此需要對(duì)熱敏電阻器進(jìn)行線性化，在縮小變化幅度后再使用。相對(duì)于溫度變化，線性化有能夠得到正斜率輸出電壓的電壓模式和能夠得到負(fù)斜率輸出電壓的電流模式兩種。

1.電壓模式線性化

電壓模式適用于已知輸入電壓Vin不變的情況下：

圖7-1：電壓模式線性化連接圖

2.電流模式線性化

電流模式適用于輸入電壓Vin未確定，但輸入電流Iin不變的情況：

圖7-2：電流模式線性化連接圖

3.如何算出R1的值

R1的計(jì)算方法是通過電壓模式或電流模式的使用溫度下的輸出電壓來進(jìn)行計(jì)算，此處對(duì)電壓模式（串聯(lián)連接）進(jìn)行了示例演算，條件如下：

1 輸入電壓：Vin

2 串聯(lián)電阻阻值：R1

3 熱敏電阻阻值：RT

輸出電壓Vout可以根據(jù)以下公式計(jì)算：

4.找到適合使用溫度范圍的R1

在使用下限溫度，中間溫度，上限溫度時(shí)，熱敏電阻的對(duì)應(yīng)的電阻值和輸出電壓如下：

1下限溫度RTL, VoutL

2中間溫度RTM, VoutM

3上限溫度RTH, VoutH

計(jì)算每個(gè)溫度下的輸出電壓：

適于線性化（兩段斜率保持一致）VoutM- VoutL= VoutH- VoutM，整理得到2×VoutM = VoutH- VoutL。將各個(gè)溫度下的輸出電壓式2，式3，式4代入2×VoutM = VoutH- VoutL并獲得R1，可得出以下方程式：

5.NTC熱敏電阻線性化示例：

條件：

1 Vin 1V

2 使用溫度范圍 0～100℃

3 熱敏電阻的B常數(shù) 3800

4 熱敏電阻阻值R0 at 25℃ 22kΩ

根據(jù)熱敏電阻的R-T特性：R=R0exp{B(1/T – 1/T0)}和T(K)=273℃+t℃（Resistor-4：負(fù)溫度特性電阻（NTC）），熱敏電阻在0℃，50℃和100℃下的電阻值計(jì)算如下：

RT0=70.637kΩ

RT50=8.207kΩ

RT100=1.698kΩ

從這些值中，求出R1為6.52kΩ。用此R1值繪制Vout圖表，如圖7-3所示：

圖7-3：熱敏電阻的線性化前后曲線

從圖7-3可以看出從0～100℃，NTC的R-T曲線呈線性化。