如何为温度传感器选择正确的热敏电阻?

当面对数千种 NTC 热敏电阻类型时, 选择正确的一个可能会让人不知所措. 在这篇技术文章中, 我将引导您了解选择热敏电阻时要记住的一些重要参数. 在用于温度传感的两种常见类型的热敏电阻之间做出选择时尤其如此: 负温度系数NTC热敏电阻或硅基线性热敏电阻. NTC热敏电阻因其价格低廉而被广泛使用, 但在极端温度下精度较低. 硅基线性热敏电阻在更宽的温度范围内提供更好的性能和更高的精度, 但一般比较贵. 正如我们将在下面看到的, 其他更具成本效益的线性热敏电阻即将上市, 高性能选项. 帮助满足广泛的温度传感需求，而不增加解决方案的总体成本.

选择合适的温度传感探头

为温度传感器选择合适的 NTC 热敏电阻

选择正确的 NTC 热敏电阻传感器

适合您的应用的热敏电阻取决于许多参数, 例如:
· 物料清单 (物料清单) 成本;
· 电阻容差;
· 校准点;
· 灵敏度 (每摄氏度电阻变化);
· 自热和传感器漂移;

物料成本
热敏电阻本身并不昂贵. 由于它们是离散的, 它们的电压降可以通过使用附加电路来改变. 例如, 如果您使用非线性 NTC 热敏电阻并希望器件具有线性压降, 您可以选择添加一个额外的电阻来帮助实现此特性. 然而, 另一种可以降低 BOM 和总解决方案成本的替代方案是使用能够自行提供所需压降的线性热敏电阻. 好消息是，我们的新型线性热敏电阻系列, 两者皆有可能. 这意味着工程师可以简化设计, 降低系统成本, 并减少印刷电路板 (印刷电路板) 布局尺寸至少 33%.

电阻容差
热敏电阻根据 25°C 时的电阻容差进行分类, 但这并不能完全描述它们如何随温度变化. 您可以使用最少的, 典型的, 以及器件电阻 vs 中提供的最大电阻值. 温度 (RT-T) 设计工具或数据表中的表格，用于计算感兴趣的特定温度范围内的公差.

说明热敏电阻技术的公差如何变化, 让我们比较一下 NTC 和我们的 TMP61 硅基热敏电阻. 它们的额定电阻容差均为 ±1%. 数字 1 说明随着温度远离 25°C，两种器件的电阻容差都会增加, 但在极端温度下两者却存在较大差异. 计算此差异非常重要，以便您可以选择在感兴趣的温度范围内保持较低容差的设备.

如何为您的温度传感器选择合适的热敏电阻

数字 1: 电阻容差: NTC 与. TMP61

校准点
不知道热敏电阻在其电阻容差范围内的位置会降低系统性能，因为您需要更大的误差范围. 校准将告诉您预期的电阻值是多少, 这可以帮助您显着减少误差范围. 然而, 这是制造过程中的一个额外步骤, 因此校准应保持在最低限度.

校准点的数量取决于所使用的热敏电阻的类型和应用的温度范围. 适用于较窄的温度范围, 一个校准点适用于大多数热敏电阻. 适用于需要宽温度范围的应用, 你有两个选择: 1) 用NTC校准3次 (这是因为它们在极端温度下的灵敏度较低，并且电阻容差较高). 或者 2) 使用硅基线性热敏电阻校准一次, 比 NTC 更稳定.

灵敏度
每摄氏度电阻变化很大 (灵敏度) 这只是尝试从热敏电阻获得良好精度时面临的挑战之一. 然而, 除非你在软件中得到正确的电阻值, 通过校准或选择具有低电阻容差的热敏电阻, 高灵敏度无济于事.

NTC 在低温下具有非常高的灵敏度，因为它们的电阻值呈指数下降, 但随着温度升高它们也会急剧下降. 硅基线性热敏电阻不具有与 NTC 相同的高灵敏度, 因此它们可以在整个温度范围内提供稳定的测量. 随着温度升高, 在 60°C 左右，硅基线性热敏电阻的灵敏度通常超过 NTC.

自加热和传感器漂移
热敏电阻以热量的形式耗散能量, 这会影响他们的测量精度. 散热量取决于许多参数, 包括材料成分和流经器件的电流.

传感器漂移是热敏电阻随时间漂移的量, 通常通过加速寿命测试在数据表中指定，以电阻值的百分比变化形式给出. 如果您的应用需要长寿命以及一致的灵敏度和精度, 选择自发热低、传感器漂移小的热敏电阻.

那么什么时候应该使用像 TMP61 这样的硅线性热敏电阻而不是 NTC?
看表 1, 你可以看到同样的价格, 在硅线性热敏电阻指定的工作温度范围内的几乎任何情况下，您都可以受益于硅线性热敏电阻的线性度和稳定性. 硅线性热敏电阻还提供商业和汽车版本以及标准版本 0402 和 0603 表面贴装器件 NTC 通用封装.

桌子 1: NTC 与. TI 硅线性热敏电阻

有关 TI 热敏电阻的完整 R-T 表以及带有示例代码的简单温度转换方法, 下载我们的热敏电阻设计工具.