與RTD不同,RTD的阻值與絕對溫度成線性比例關(guān)系,熱敏電阻的阻值隨溫度變化劇烈而敏感,滿足指數(shù)關(guān)系。要將測量的電阻值轉(zhuǎn)換為溫度值,可以使用圖表或其中的一部分作為軟件中的查找表格,并在相鄰的度數(shù)之間進行插值,也可以使用公式。熱敏電阻的電阻隨著絕對溫度的倒數(shù)呈指數(shù)變化,
其中絕對溫度T abs為開爾文。α和β的值取決于所使用的熱敏電阻。
我們將以一款2.252K的NTC熱敏電阻為例。在T o = 25°C時,該特定熱敏電阻的校準點電阻為R o =2.252KΩ 。將以上等式轉(zhuǎn)換成在溫度T處的熱敏電阻器電阻R TH與在參考溫度T o處的校準電阻器R o的比率,并將273.15開爾文的絕對溫度偏移相加,抵消系數(shù)α,
其中R TH是在溫度T(現(xiàn)在以°C測量)下的電阻,R o是校準溫度T o為25°C時的校準電阻(2252歐姆)。
等式中的β是代表半導(dǎo)體溫度斜率的參數(shù)。如果上述公式適用于25°C和45°C這兩個溫度下的圖表數(shù)據(jù),以找到這兩個點之間的最佳斜率,那么該公式在25°C到45°C之間恰好適合,在±0.1°C范圍內(nèi),15-55°C范圍內(nèi),使用β = 3930。
因為? Ò和? ø是常數(shù),我們可以將它們一起在單個系數(shù)[R ∞(在此結(jié)合系數(shù)發(fā)生,因為溫度趨于無窮是熱敏電阻的極限),用于更簡單的計算,
將該公式轉(zhuǎn)換產(chǎn)生可用于儀器的公式,將測得的電阻值轉(zhuǎn)換為以°C為單位的溫度,
或者使用2.252K的NTC熱敏電阻的指定β和R o值,
熱敏電阻的絕對準確度是你所支付的。對于表面貼裝未校準的熱敏電阻(校準到±幾°C),它們的價格范圍為每分鐘10美元或更多,熱敏電阻磁珠按照精度進行分類,例如我司 “PR”系列,精度為±0.01°C ,數(shù)百美元用于定制探頭組件。YSI探頭的指定溫度范圍為-1至60°C,±0.2°C,25至45°C為±0.1°C。這非常非常好!
高精度熱敏電阻或涉及較寬溫度范圍的應(yīng)用可能會導(dǎo)致上述指數(shù)方程比熱敏電阻的固有精度引入更大的誤差,因此需要更復(fù)雜的電阻和溫度之間的關(guān)系模型。一個常用的擬合熱敏電阻數(shù)據(jù)的公式使用一個五階多項式作為電阻的對數(shù),
參數(shù)a,b,c和d可以通過在感興趣的溫度范圍內(nèi)曲線擬合熱敏電阻數(shù)據(jù)來找到。之后,運行時使用上面的公式來計算熱敏電阻的溫度。
最后,如測量熱敏電阻所示,如果在分壓電路中使用熱敏電阻,則電壓和溫度之間的關(guān)系比熱敏電阻的電阻 - 溫度關(guān)系更為線性