单片机ADC+NTC温度采集电路学习

文章目录


前言

NTC常用来检测外部环境或者电池温度,及汽车水温传感器。

有时候电池并不内置NTC,所以需要外置NTC来采集电池温度,注意要紧贴电池,一旦温度过高或过低要停止充电,否则很容易发生危险

一、NTC是什么?

. 基本定义

· NTC(负温度系数热敏电阻):电阻值随温度升高而减小。

  1. 主要作用

NTC 的典型应用:

· 温度检测:如电子温度计、空调传感器。

· 浪涌电流抑制:电源启动时限制电流(例如充电器中的缓启动)。

· 温度补偿:抵消其他元件因温度变化导致的性能波动。

二、NTC重要参数

三、实际应用举例

由于NTC 优秀的灵敏度:对温度变化响应快,一般用于高精度测温,如下图所示,一个较为简单的ADC+NTC温度采集电路,NTC可以上拉也可以下拉,这取决于没有NTC时默认给单片机的电压,加跟随器的目的是,为隔离以及为电路提供缓冲,并且保护AD引脚,后级可以适当滤波

可以学习:电压跟随器的作用及特点

如果需要更高的精度,NTC或多或少都会有误差的,那就需要校准,因为RT表不是线性的

NTC选型:

一般我们选择精度较高的的NTC,精度越高,误差越小,为了方便计算我们可以选择10kΩ的立创上随便搜的一款NCP18XH103F03

对于我们设计人员来说,看RT表 就大差不差了

我们需要一个NTC电阻的电阻-温度(RT)表。这个表可以通过以下方式获得:制造商提供的数据手册:大多数NTC电阻的制造商会在数据手册中提供RT表。实验测量:如果没有RT表,可以通过实验测量不同温度下的电阻值来构建。

计算举例

当环境温度为0°时

NTC此时阻值为27.2k,那么此时单片机检测到的电压为

(10k/(10k+27.2k))*3.3V=0.887V

当环境温度为45°时

NTC此时阻值为4.9k,那么此时单片机检测到的电压为

(10k/(10k+4.9k))*3.3V=2.214V

所以判断逻辑很明显,如果温度低于0,那么电压就低于0.887V

如果温度高于45,那么电压就高于2.214V,那它们之间的电压值就是安全电压值

如果NTC没装,单片机读到的值应该时0,反推温度为比-45还低

作为电池保护:最好留有余量,比如说达到5°和40°就开始保护

四、NTC和PTC的区别

· PTC(正温度系数热敏电阻):电阻值随温度升高而增大(尤其在特定温度点后急剧上升)。

PTC 的典型应用:

· 过流/过热保护:如自恢复保险丝,电流过大时电阻骤增,切断电路。

· 加热元件:恒温加热器(如电吹风中的恒温控制)。

· 电机启动:在单相电机中辅助启动绕组。


  1. 关键细节

· NTC 的灵敏度:对温度变化响应快,适合高精度测温(如医疗设备)。

· PTC 的开关特性:在居里温度点附近电阻突变,适合作为"热开关"使用(如电饭煲的保温控制)。

· 自恢复能力:PTC 在故障排除后冷却即可复位,无需更换,降低了维护成本。

  1. 实际应用举例

· NTC:手机电池温度检测、汽车水温传感器。

· PTC:USB接口的过流保护、电动汽车电池组的温度保护。

总结

NTC 和 PTC 虽同为热敏电阻,但温度系数相反,导致应用场景截然不同:NTC 侧重温度相关控制与补偿,而 PTC 侧重保护与开关功能。理解它们的特性差异,能帮助在电路设计中正确选型。

参考文档

1,Deepseek

2, NTC测温电阻选择和电路设计应用

3, 用NTC电阻实现高精度温度测量,竟然如此简单!(理论部分)

4, 用STM32单片机ADC+NTC热敏电阻采集温度的设计思路 | 附参考电路

相关推荐
gaorenyusi几秒前
PentestGPT 下载
学习·web安全
小王努力学编程37 分钟前
元音辅音字符串计数leetcode3305,3306
开发语言·c++·学习·算法·leetcode
啥都想学的又啥都不会的研究生1 小时前
Redis设计与实现-数据持久化
java·数据库·redis·笔记·缓存·面试
hxung1 小时前
Linux 命令学习记录
linux·运维·学习
hunandede2 小时前
QT 学习一 paintEvent,QPainter ,QImage
开发语言·qt·学习
youyoufenglai2 小时前
【vue3学习笔记】(第144-146节)reactive函数;回顾vue2响应式原理;vue3响应式原理_proxy
笔记·学习
美好的事情总会发生3 小时前
PECL(Positive Emitter-Coupled Logic)电平详解
嵌入式硬件·硬件工程·智能硬件
云上艺旅3 小时前
K8S学习之基础二十八:k8s中的configMap
学习·云原生·容器·kubernetes
Q一件事3 小时前
生态安全的范式
学习
hanyongyi 15313 小时前
Adobe illustrator软件科研绘图学习
学习·adobe·illustrator