NTC测温电路的精度和分辨率的深入分析.docx
之前设计过一个产品，采用NTC以及PIC单片机做环境检测。NTC测温电路如图VCCC2104NTC测温电路温度检测回路采用分压电路，由于热敏电阻TRl常温时（25）阻值为IOK,所以R44取IOK的精密电阻。负温度系数电阻的性能参数在来料检验时针对关键参数做了详细的测试,如下表：No.检竣项目检雉方法基准女测伯判定123451外观尺寸卡尺1.6×0.8nJh(±015)1.6×0.81.6×0.81.6×0.81.6×0.81.×0.8OK2常温阻值LCRIOKi1»99769.99710.07410.03210.015OK3+85*CLCR1.452K±1W1.4451.4521.461.4581.45OK4-40°CLCR195.652K±1%194.958194.98196.012196.022196.12OK5可焊性LCR易焊接，无气化OKOKOKOKOKOK6oCLCR4.161±1%4.194.1364.1424.1954.185OK7B常数【引B=In(RZRO)/(1/T-1/T0)3380±1*33933395337633673358样品检验数据可采用查表的方式迸行温度检测。热敏电阻TRl的阻值计算公式为：TRl=ROeTTQ,T为绝对温度，"=298K热敏电阻阻值计算公式TRl的阻值与温度关系曲线如下图：35030025020015010050热敏电阻的阻值与温度关系曲线图当温度为-45+273=228K时，TRLfm=Ro.e×exp(8wX(-)=32501TRImaX=)maxXeXP(BmaX×(ttt-=I×cxP(0×1.01×(-)=340kZZoZyo22o2j7o温度为-45度时的阻值当温度85+273=358K时，仅Imm=凡切Xexp(Bnm×(-)=1.5c3joZyoTRlmin=¾.unXexp(BmaxX(工-+)=0.99×exp(3380×l.l×(-=1.22kJJoZyoJjo2jzo温度为85度时的阻值由于A/DVAD电压为，Vw=VccTRxADTR+RuTR1两端电压表达式由于MCU自带的A/D为Iobit,所以A/D值为：r _ TRlAD TR1+Ru× 1023A/D转换值A/D值曲线如下：由上图可知，在高温及低温区，此电路的分辨率将降低。皿=】必&坐L T吟丽屋）dT（3+叫）2 dT T2 +TRJ2 ° T TqACM=T WK码AT Ia T2 +77i）2 1分辨率计算公式当温度为-45。C时，ACAD=I对应的AT为：aTCwT2(R44+77?1)21×2282×(10÷325)21023×5×44×77211023×3380×10×325温度为-45度时的分辨率当温度为-45°C时,电路分辨率为：0=0.519°CADCOUNT温度为-45度时的分辨率当温度为85°C时,ACAD=I对应的AT为：ATC切72(r44+trj2i×3582×(10÷1.5)2AJ=-:=1023x5xR44x*1023×3380×10×1.5= -0.519-0.326温度为85度时的分辨率当温度为85。C时，电路分辨率为:a=0.3260CADCOUNT温度为85度时的分辨率当温度为25时，ACAD=I对应的AT为：S=AeJ依+抽)2=i2982x(10+10)21023x5xR44x叫1023×3380×10×10温度为25度时的分辨率当温度为25°C时，电路分辨率为:=0.05CADCOUNT越低，分辨率越高。当温度在高温区时，用此电路测试温度是T,那么实际温度应该是T±0.326oC当温度在低温区时，用此电路测试温度是T,那么实际温度应该是T±0.519oC当温度在常温区时，用此电路测试温度是T,那么实际温度应该是T±0.05C考虑温度、初始及老化公差，R44精度选为2%,RO精度选为2%oc-=+b1023×R44×TR11023×Ru×TRi11,(Rii+TRl)2R.+(Rii+TRl)2XV测温精度计算当温度为-45时，1023x325(10 + 325)2×0.02 +1023×10×325 八八.L X 0.02 + (10+ 325)21023×10×325(10 + 325)2×-1×33.8228 298AC仞=2216-45度时的精度综合考虑电路分辨率及A/D值公差，在低温区时，测得温度如果为T,那么实际温度应该是丁士1.15。（：。当温度为85时,AC 1023×1.5 CArAeS = × 0.02 +M (10 + 1.5)21023×10×!5x0,02÷1°23×10×l5(10 + 1.5)(10 + 1.5)I1×33.8358 298C=2.43554385度时的精度综合考虑电路分辨率及A/D值公差，在高温区时，测得温度如果为T,那么实际温度应该是丁士0.794。（：。当温度为25,S 1023×10 CCC 1023×10×10 CCCC ,a =r ×0.02 +5 ×0.02 +(10 + 10)*(10 + 10)21023×10×10(1O + 1O)2×-×33.8298 298Cx2, =10.2325度时的精度综合考虑电路分辨率及A/D值公差，在常温区时，测得温度如果为T,那么实际温度应该是T±0.527oj
