熱敏電阻傳感器的6大應(yīng)用

來(lái)源：羅姆半導(dǎo)體社區(qū)

熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。熱敏電阻傳感器主要元件是熱敏電阻，當(dāng)熱敏材料周圍有熱輻射時(shí)，它就會(huì)吸收輻射熱，產(chǎn)生溫度升高，引起材料的阻值發(fā)生變化。

1、熱敏電阻傳感器測(cè)溫

作為測(cè)量溫度的熱敏電阻傳感器一般結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，價(jià)格較低廉。沒(méi)有外面保護(hù)層的熱敏電阻只能應(yīng)用在干燥的地方；密封的熱敏電阻不怕濕氣的侵蝕、可以使用在較惡劣的環(huán)境下。由于熱敏電阻傳感器的阻值較大，故其連接導(dǎo)線的電阻和接觸電阻可以忽略，因此熱敏電阻傳感器可以在長(zhǎng)達(dá)幾千米的遠(yuǎn)距離測(cè)量溫度中應(yīng)用，測(cè)量電路多采用橋路。利用其原理還可以用作其他測(cè)溫、控溫電路等。

2、熱敏電阻傳感器用于溫度的補(bǔ)償

熱敏電阻傳感器可在一定的溫度范圍內(nèi)對(duì)某些元器件濕度進(jìn)行補(bǔ)償。例如，動(dòng)圈式儀表表頭中的動(dòng)圈由銅線繞制而成。溫度升高，電阻增大，引起溫度的誤差。因而可以在動(dòng)圈的回路中將負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻與錳銅絲電阻并聯(lián)后再與被補(bǔ)償元器件串聯(lián)，從而抵消內(nèi)于溫度變化所產(chǎn)生的誤差。在晶體管電路、對(duì)數(shù)放大器中，也常用熱敏電阻組成補(bǔ)償電路。補(bǔ)償由于溫度引起的漂移誤差。

3、對(duì)于溫度信息的實(shí)時(shí)輸出

采集來(lái)的數(shù)字量與設(shè)備表面真實(shí)溫度成明顯的線性關(guān)系，具體靈敏度取決于pt100的型號(hào)和性能以及參考電壓的選擇。當(dāng)系統(tǒng)確定后，便可容易的確定溫度信號(hào)與電壓信號(hào)的函數(shù)關(guān)系在單片機(jī)內(nèi)部通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)標(biāo)度變換，以得到溫度的數(shù)值，轉(zhuǎn)換為8421BCD碼。將溫度數(shù)據(jù)輸出，通過(guò)外接譯碼芯片以動(dòng)態(tài)掃描的方式將溫度數(shù)據(jù)顯示在共陽(yáng)數(shù)碼管上，也可以考慮將此信號(hào)傳輸至工作現(xiàn)場(chǎng)的控制總臺(tái)，以便人工監(jiān)測(cè)。

4、熱敏電阻傳感器的過(guò)熱保護(hù)

過(guò)熱保護(hù)分直接保護(hù)利間接保護(hù)。對(duì)小電流場(chǎng)合，可把熱敏電阻傳感器直接串人負(fù)載中，防止過(guò)熱損壞以保護(hù)器件，對(duì)大電流場(chǎng)合，可用于對(duì)繼電器、晶體管電路等的保護(hù)。不論哪種情況，熱敏電阻都與被保護(hù)器件緊密結(jié)合在一起，從而使兩者之間充分進(jìn)行熱交換，一旦過(guò)熱，熱敏電阻則起保護(hù)作用。例如，在電動(dòng)機(jī)的定子繞組中嵌入突變型熱敏電阻傳感器并與繼電器串聯(lián)。當(dāng)電動(dòng)機(jī)過(guò)載時(shí)，定子電流增大，引起發(fā)熱。當(dāng)溫度大于突變點(diǎn)時(shí)，電路中的電流可以內(nèi)十分之幾毫安突變?yōu)閹资涟?，因此繼電器動(dòng)作，從而實(shí)現(xiàn)過(guò)熱保護(hù)。

5、熱敏電阻傳感器用于液面的測(cè)量

給NTC熱敏電阻傳感器施加一定的加熱電流，它的表面溫度將高于周圍的空氣溫度，此時(shí)它的阻值較小。當(dāng)液而高于它的安裝高度時(shí)，液體將帶走它的熱量，使之溫度下降、阻值升高。判斷它的阻值變化，就可以知道液面是否低于設(shè)定值。汽車油箱中的油位報(bào)警傳感器就是利用以上原理制作的。熱敏電阻在汽車中還用于測(cè)量油溫、冷卻水混等。

6、對(duì)溫度信好所轉(zhuǎn)化成的電信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化

測(cè)溫電路輸出的信號(hào)是模擬量，為了能對(duì)所得溫度信號(hào)進(jìn)行識(shí)別和處理，還必須要經(jīng)過(guò)一個(gè)A/D轉(zhuǎn)換的過(guò)程。A/D芯片有很多種，采取的方式包括計(jì)數(shù)器式A/D轉(zhuǎn)換器，雙積分式A/D轉(zhuǎn)換器，逐次通近式A/D轉(zhuǎn)換器和并行A/D轉(zhuǎn)換器。在這里我們使用計(jì)算機(jī)所廣泛采用的逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器。ADC0809就是一種8位逐次逼近式A/D轉(zhuǎn)換器，它帶有使能端可以和微機(jī)相連。ADC0809由8路模擬開關(guān)，地址鎖存與譯碼器，比較器， 256電阻階梯，樹狀開關(guān)，逐次逼近式寄存器SAR，控制電路和三態(tài)輸出鎖存器等組成。單片機(jī)和ADC的接口在此不再贅述。在此足以勝任數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并送與單片機(jī)的任務(wù)。

審核編輯黃昊宇