NTC測溫電路的精度和分辨率的深入分析

之前設計過(guò)一個(gè)產(chǎn)品，采用NTC以及PIC單片機做環(huán)境檢測。

NTC測溫電路如圖

NTC測溫電路

溫度檢測回路采用分壓電路，由于熱敏電阻TR1常溫時(shí)（25℃）阻值為10K，所以R44取10K的精密電阻。

負溫度系數電阻的性能參數在來(lái)料檢驗時(shí)針對關(guān)鍵參數做了詳細的測試，如下表：

樣品檢驗數據

可采用查表的方式進(jìn)行溫度檢測。

熱敏電阻TR1的阻值計算公式為：

熱敏電阻阻值計算公式

TR1的阻值與溫度關(guān)系曲線(xiàn)如下圖：

熱敏電阻的阻值與溫度關(guān)系曲線(xiàn)圖

當溫度為-45+273=228K時(shí)，

當溫度85+273=358K時(shí)，

溫度為85度時(shí)的阻值

由于A(yíng)/D VAD電壓為，

TR1兩端電壓表達式

由于MCU自帶的A/D為10bit，所以A/D值為：

A/D轉換值

A/D值曲線(xiàn)如下：

A/D轉值與溫度的關(guān)系曲線(xiàn)

由上圖可知，在高溫及低溫區，此電路的分辨率將降低。

當溫度為-45℃時(shí)，ΔCAD=1對應的ΔT為：

溫度為-45度時(shí)的分辨率

當溫度為-45℃時(shí)，電路分辨率為：

溫度為-45度時(shí)的分辨率

當溫度為85℃時(shí)，ΔCAD=1對應的ΔT為：

溫度為85度時(shí)的分辨率

當溫度為85℃時(shí)，電路分辨率為：

溫度為85度時(shí)的分辨率

當溫度為25℃時(shí)，ΔCAD=1對應的ΔT為：

溫度為25度時(shí)的分辨率

當溫度為25℃時(shí)，電路分辨率為：

α越低，分辨率越高。

當溫度在高溫區時(shí)，用此電路測試溫度是T，那么實(shí)際溫度應該是T±0.326℃

當溫度在低溫區時(shí)，用此電路測試溫度是T，那么實(shí)際溫度應該是T±0.519℃

當溫度在常溫區時(shí)，用此電路測試溫度是T，那么實(shí)際溫度應該是T±0.051℃

考慮溫度、初始及老化公差， R44精度選為2%，R0精度選為2%。

測溫精度計算

當溫度為-45℃時(shí)，

-45度時(shí)的精度

綜合考慮電路分辨率及A/D值公差，在低溫區時(shí)，測得溫度如果為T(mén)，那么實(shí)際溫度應該是T±1.15℃。

當溫度為85℃時(shí)，

85度時(shí)的精度

綜合考慮電路分辨率及A/D值公差，在高溫區時(shí)，測得溫度如果為T(mén)，那么實(shí)際溫度應該是T±0.794℃。

當溫度為25℃，

25度時(shí)的精度

綜合考慮電路分辨率及A/D值公差，在常溫區時(shí)，測得溫度如果為T(mén)，那么實(shí)際溫度應該是T±0.527℃。