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)行采樣計算處理，因此需要對熱敏電阻器進(jìn)行線性化，在縮小變化幅度后再使用。相對于溫度變化，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)行計算，此處對電壓模式（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，熱敏電阻的對應(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

計算每個溫度下的輸出電壓：

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。