
最近有朋友在后台发消息说自己刚从一家小家电公司毕业,参与设计电磁炉的控制电路,其中需要测温元件。他想知道使用的温度传感器是否有正负极,测温原理等等。我我以前只做过这部分内容,所以我我会向你学习。电磁炉用的温度传感器其实是负温度系数的热敏电阻NTC。不仅如此,NTC还广泛应用于家用电器的温度测量,如热水壶、咖啡机、消毒柜等。由于NTC是电阻,所以不存在正负极的问题。
NTC热敏电阻测温的工作原理
热敏电阻是指对温度敏感的电阻。随着温度的变化,NTC的电阻值也会发生变化。环境温度与电阻值有一定的关系曲线,通过测量电阻值的变化可以确定当前的温度值。这就是NTC测温的工作原理,其阻值与温度的关系曲线如下图所示。
NTC温度测量电路
在低成本温度测量应用中,NTC通常与一个精密的固定值电阻串联,通过收集电阻上的电压变化来确定环境温度。常用的测温电路如下图所示。
左电路如上图所示。NTC与定值电阻r串联,当环境温度变化时,NTC的电阻值发生变化,导致NTC两端的电压发生变化。通过采集NTC两端的电压,单片机可以推断出当前的温度值。这是一种低成本的常用测温电路。推荐杜洋老师《爱上单片机》学习单片机动手:NTC测温编程显示NTC的电阻值与温度有一定的比例关系,与B的值有关,各厂家的数据表会写明公式如下:NTC电阻值与温度公式:Rt=Rn *EXP(B*(1/T-1/Tn))。解释上面的公式如下。r为热敏电阻在常温下的标称电阻值,单位为Tn;3.b值为热敏电阻的温度系数;4.EXP是E的n次方;5.这里T和Tn指的是K度,即开尔文温度,K度=273.15(绝对温度)摄氏度;6.t是当前温度;常温下Tn为25;例如,NTC的10K电阻值为3950,10k是25时的电阻值,b的值为3950。电阻和温度的关系可以通过上面的宣传来建立。一些程序代码如下:
#defineB3950.0 //温度系数# definet 298.15//额定温度(绝对温度加室温:273.1525)# definer 10//额定电阻(绝对温度下电阻10k)# definebasevol 5.04//ADC基准电压float get _ tempure(u 16 ADC){ float RV,float RV=base vol/1024.0 *(float)ADC;//ADC为10位ADC,计算NTC电压:RV=ADC Valu/1024 * base voltag RT=RV * 10/(base vol-RV);//求当前温度电阻(base voltage-RV)/R16=RV/RT;tmp=1/(1/TN(log(RT/RN)/B))-273.15;//RT=RNexp*B(1/T-1/TN)返回Tmp}
PT100温度测量原理
这是指电阻温度测量。除了NTC,还有PT100正温度系数的热敏电阻和热电偶。与NTC相比,PT100更精确,主要用于工业产品的温度测量。一般用惠斯通电桥来检测电压的变化,进而推导出温度值。下图显示了惠斯通电桥电路。









