《线性NTC温度传感器》使用指南

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《线性NTC温度传感器》使用指南 [复制链接]

线 性NTC温 度 传 感 器/温度补偿元件

使 用 指 南

1．什么是线性NTC温度传感器？
线性温度传感器就是线性化输出的负温度系数（简称NTC）热敏元件，它实际上是一种线性温度-电压转换元件，就是说在通以工作电流（100uA）的条件下，元件的电压值随温度呈线性变化，从而实现了非电量到电量的线性转换。
2．线性NTC温度传感器的主要特点是什么？
这种温度传感器其主要特点就是在工作温度范围内温度-电压关系为一直线，这对于二次开发测温、控温电路的设计，将无须线性化处理，就可以完成测温或控温电路的设计，从而简化仪表的设计和调试。
3．线性NTC温度传感器的测温范围是如何规定的？
就总的而言，测温范围可在-200～+200℃之间，但考虑实际的需要，一般无须如此宽的温度范围，因而规定三个不同的区段（-200-+50℃；-50-+150℃；-50-+200℃），为适应不同封装设计，在延长线的选用上亦有所不同。而对于温度补偿专用的线性热敏元件，则只设定工作温度范围为-40℃～+80℃。完全可以满足一般电路的温度补偿之用。
4．延长线的选用应遵循什么原则？
一般的在-50～+100℃宜选用普通双胶线；在-200～+20℃、100～200℃范围内应选用高温线。
5．基准电压的含义是什么？
（见附件1）
示例：如基准电压V（0）=700mV；温度系数S=-2mV/℃，则在50℃时，传感器的输出电压V（50）=700—2×50=600（mV）。这一点正是线性温度传感器优于其它温度传感器的可贵之处。
6．温度系数S的含义是什么？
温度系数S是指在规定的工作条件下，传感器的输出电压值的变化与温度变化的比值，即温度每变化1℃传感器的输出电压变化之值： S=△V/△T（mV/℃）。
温度系数是线性温度传感器做为温度测量元件的物理基础，其作用与热敏电阻的B值相似，这个参数在整个工作温度范围内是同一值，即-2mV/℃，而且各种型号的传感器也是同一值，这一点传统的热敏电阻温度传感器是无可比拟的。

7．互换精度这一参数有什么意义？
互换精度是指在同一工作条件下（同一工作电流、同一温场）对于同一个确定的理想拟合直线，每一只传感器的电压V（T）—温度T曲线与该直线的最大偏差，这个偏差通常按传感器的温度—电压转换系数S折合成温度来表示。由于传感器的输出线性化及温度—电压转换系数相同，即在测温范围内全程互换，所以互换精度表示了基准电压值的离散程度，即用基准电压值的离散值折合成温度值的大小来描述整批传感器之间的互换程度。一般分为三级：I级的互换偏差不大于0.3℃;J级不大于0.5℃;K级不大于1.0℃。

8．线性度的意义是什么？
线性度是描述传感器的输出电压值随温度变化的线性程度，实际上也就是传感器输出电压在工作温度范围内相对于理想拟合直线的最大偏差。一般情况下，其线性度的典型值为±0.5%，很显然传感器的线性度越高（其值越小），对于仪表的设计就越简单，在仪表的输入级完全不必采用线性化处理。

9．为什么说线性温度传感器是规范化输出？
（见附件1）

10．用户如何检验线性温度传感器？
用户在购买传感器后，可在恒流的条件下，依温区的大小，采用两点或三点测试，以检验互换精度、线性度和温度系数。一般情况下，最简单的检验方法只要检验基准电压值即可。而所有电气参数，在交货时均有随货参数表（合格证），以提供该批传感器的详细参数指标。
对测试条件有如下要求：
恒流源：100μA±0.5%；
恒温温场：波动度：≤±0.05℃；
测试仪表：41/2或51/2数字电压表。

11．实际使用温度传感器是否一定要采用恒流源供电？
一般情况下是不必要的，桥路恒压供电完全可以（参见16项传感器信号处理电路）。

12．线性温度补偿元件做为电路温度补偿有什么优越性？
这主要考虑热敏元件的输出规范化及温度系数的一致性，便于设计。另外，由于温度系数与晶体管电路中的晶体管基、射极电压的温度系数相同，做为稳定晶体管电路的工作点的基极偏流元件是非常合适的。而将几只元件串联使用，可以通过并联电位器方式，通过电位器的调节出不同的温度系数，以实现精确的温度补偿作用（参见图3）。这种温度系数可调的补偿元件，无须繁杂设计，对元件的工作电流也无严格要求，这也是这种线性热敏元件用于温度补偿的一大优点。

13．稳定性的含义是什么？
稳定性是指传感器的基准电压值年漂移量，这个漂移量再按温度—电压转换系数折合成温度值，即稳定性=±△V/S/年。线性温度传感器的稳定性为±0.05℃/年。这一参数描述了传感器在各种使用条件下保持原有特性的能力。

14．长线传输对传感器信号是否有影响？
应当说影响不大，一般情况下传输距离可达1000米以上。主要是互换精度不同，对于单台仪表进行大批量群测的应用场合，且测试精度要求较高的工业环境，建议使用工业级；而一台表仅用一支传感器批量大可靠性要求很高的民用产品，建议使用民品级。
16.传感器信号处理电路（见附件）
17．线性NTC温度传感器可以作为线性PTC温度传感器应用


在许多测控温度场合，需要使用正温度系数的温度传感器（即PTC温度传感器），使用线性NTC温度传感器可以很方便的用作线性PTC温度传感器，参见图3和图4。

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