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NTC热敏电阻的B值常数以及阻值的计算

(2013-08-28 10:29:18)
    B值是热敏电阻器的材料常数,即热敏电阻器的芯片(一种半导体陶瓷)在经过高温烧结后,形成具有一定电阻率的材料,每种配方和烧结温度下只有一个B值,所以种之为材料常数。
    B值是热敏电阻的材料常数,或叫热敏指数。
    B值可以通过测量在25摄氏度和50摄氏度(或85摄氏度)时的电阻值后进行计算。B值与产品电阻温度系数正相关,也就是说B值越大,其电阻温度系数也就越大。
    温度系数就是指温度每升高1度,电阻值的变化率。采用以下公式可以将B值换算成电阻温度系数:
    电阻温度系数=B值/T^2 (T为要换算的点绝对温度值)
    NTC热敏电阻器的B值一般在2000K-6000K之间,不能简单地说B值是越大越好还是越小越好,要看你用在什么地方。一般来说,作为温度测量、温度补偿以及抑制浪涌电阻用的产品,同样条件下是B值大点好。因为随着温度的变化,B值大的产品其电阻值变化更大,也就是说更灵敏。
    NTC热敏电阻器的B值一般在2000K-6000K之间,不能简单地说B值是越大越好还是越小越好,要看你用在什么地方。一般来说,作为温度测量、温度补偿以及抑制浪涌电阻用的产品,同样条件下是B值大点好。因为随着温度的变化,B值大的产品其电阻值变化更大,也就是说更灵敏。
    NTC热敏电阻B值公式的: B= T1T2 Ln(RT1/RT2)/(T2-T1)
    其中的B:NTC热敏电阻的B值,由厂家提供;
    RT1、RT2:热敏电阻在温度分别为T1、T2时的电阻值;
    T1、T2:绝对温标。v
    NTC热敏电阻B值公式。
    先更正昨天的帖子,我用的热敏电阻的精度是1[%],不是3[%]。
    B= T1T2 Ln(RT1/RT2)/(T2-T1) ——————————(1)
    B:NTC热敏电阻的B值,由厂家提供;
    RT1、RT2:热敏电阻在温度分别为T1、T2时的电阻值,厂家提供的是温度为298.15K  (25摄氏度)时的阻值。
    T1、T2:绝对温标。
    我还是针对昨天的原理图简单的说说:
    由(1)式可得:
    B(1/T1-1/T2)
    RT1/RT2=e     ——————————————(2)
    取T1=298.15K,此时热敏电阻的阻值为RT1=10K,故取R1=10K,设温度为T2时的分压值为V2,则:V2=RT2Vcc/(RT2+R1),得 RT2=V2R1/(Vcc-V2),所以
    RT1/RT2=Vcc/V2-1   代入(2)式得
    B(1/T1-1/T2)
    e                      =Vcc/V2-1
    得 B(1/T1-1/T2)=Ln(Vcc/V2-1)
    T2=T1/(1-T1(Ln(Vcc/V2-1))/B)
    设8位ADC输出值为N,则 Vcc/V2-1=256/N-1
    所以 T2=T1(1-T1(Ln(256/N-1))/B)
    换算为摄氏温度后则
    T=T2-273.15
    你可以用C或VB编个程序从N=0开始到N=255计算出温度表,然后以N为索引查表直接得到温度。也可以通过实际测试出温度值构成温度表格,采用插值等算法得到温度值。我这里是以T1=25度计算的,你可以通过调整T1的值来测试更高或更低温度。
    NTC热敏电阻阻值的计算
    NTC泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件,所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料, 采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时,这些氧化物材料的载流子(电子和孔穴)数目少,所以其电阻值较高;随着温度的升高,载流子数目增加,所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆,温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面.
    现在低成本测温方案中NTC热敏电阻用的比较多,一般采用查表的方法获取温度值,这就牵涉到温度和阻值的对应关系。如果你从厂家购买NTC热敏电阻可以向厂家所要温度阻值对照表,但是对于普通爱好者来说都是从零售商那里购买热敏电阻,卖元件的大叔和阿姨是不会向你提供阻值和温度对照表的。通常的方法是用标准温度计,环境温度没上升一度测量一下热敏电阻的阻值,通过这种方法获得阻值和温度的对应关系工作比较烦琐,误差比较大,另外温度变化不好控制;还有一种方法就是通过公式计算得到R-T表,虽然NTC热敏电阻温度和阻值不是呈线性的关系,但通过下面的公式仍能计算出温度和阻值的对应关系:
    Rt = R *EXP(B*(1/T1-1/T2))
    对上面的公式解释如下:
    1. Rt 是热敏电阻在T1温度下的阻值;
    2. R是热敏电阻在T2常温下的标称阻值;
    3. B值是热敏电阻的重要参数;
    4. EXP是e的n次方;
    5. 这里T1和T2指的是K度即开尔文温度,K度=273.15(绝对温度)+摄氏度;

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