采用NTC熱敏電阻器的恒壓驅動型溫度感測案例

同正溫度系數熱敏電阻器（PTC）一樣，負溫度系數熱敏電阻器（NTC）也是一種重要的熱敏電阻元件，也用于溫度檢測和補償。熱敏電阻器對溫度敏感，不同的溫度下表現出不同的電阻值，其中前者的電阻值隨溫度的升高而升高，后者的電阻值隨溫度的升高而降低。

在電子電路中，NTC熱敏電阻主要用于增益控制，是RC振蕩器穩幅電路、延遲電路和保護電路的核心元件。具體應用案例包括：移動通信中晶體管、IC以及晶體振蕩器的溫度補償，可充電電池的溫度傳感器，LCD的溫度補償，通用電子電路中的溫度補償，以及電池組、充電電路、打印頭、直流風扇電機、家用電子設備的溫度檢測等。

在材料科技的發展下，NTC熱敏電阻的尺寸緊湊，還可快速響應（精度可達0.1℃，感溫時間不到10s），測量范圍已經從-10～+300℃發展到-200～+10℃，有的還可用于+300～+1200℃環境。

NTC熱敏電阻的電阻-溫度特性

NTC熱敏電阻一般采用錳、銅、硅、鈷、鐵、鎳、鋅等材料的金屬氧化物進行研磨混合，并燒結成具有一定電阻-溫度特性的功能陶瓷，其電阻率等特性隨材料成分及燒結工藝參數的不同而變化。

熱敏電阻阻值-溫度特性

其中，電阻-溫度特性是熱敏電阻的基本性能，電阻值相對于溫度呈指數級變化。每一攝氏度階躍時的電阻值對應一定的典型電阻值，并用“R-低”和“R-高”分別表征電阻的下限和上限。

恒壓驅動中的溫度感測電路

在最常用的溫度感測電路中，一個熱敏電阻和一個電阻器串聯連接，并施加以恒定電壓（Vin），這被稱為恒定電壓驅動。此時，熱敏電阻的分配電壓（Vout）可以通過公式“Vout = Vin x RNTC / ( RNTC + R ) ”進行計算。

一種常用的溫度傳感電路圖

在寬泛的溫度檢測范圍中，可獲取顯著的電壓變化。該電壓變化可被視為溫度信息。具體地說，直接將熱敏電阻連接至微控制器裝置（MCU）的模擬-數字（A/D）端口上以進行A/D轉換，可以通過MCU的邏輯將A/D轉換值視為溫度信息。例如，為了在一定溫度時顯示警告，需要編程MCU以便在檢測到A/D轉換值相當于溫度時發出警告。

熱敏電阻電壓-溫度曲線圖

近幾年，熱敏電阻在材料技術的驅動下，業界對導電機理和應用研究更深入，但熱敏電阻的阻值隨溫度的改變始終是非線性的，溫度測量時需要創建等效電壓進行補償。如果要求元件具有高線性度，就要選擇特種材料（例如，金屬薄膜、厚膜玻璃釉）和特種工藝制作的元件。

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