一種基於NTC熱敏電阻測量的溫度模組

2021-06-23 05:48:54 字數 2388 閱讀 4828

一種基於

ntc熱敏電阻測量的溫度模組

設計初衷和經歷:

設計這塊溫度採集模組時,最初的用途在冰箱的檢測線,通過485

匯流排的方式,採集每個工位的冰箱關鍵節點的溫度。後因為工作變動,加以改進,增加了三相電缺相,錯相檢測,用於熱幫浦空調的溫度採集上。溫度採集最關鍵的就是在溫度探頭的選擇上,剛開始採用的是

ds18b20

,測量的精度不得不承認很優秀,但是實際用在工程上,發現幾點致命的問題。

1,ds18b20

的封裝太麻煩,網上能採購到的封裝,大多已下圖居多,體積大,線體粗,很不方便安裝。而且熱塑套管長期泡在水溫高的環境下,很容易脫膠進水。

**還是偏高的,再請人工封裝的話,一套探頭的**不下於8塊(

ntc 

),當然關鍵的還是一下2點。

3,ds18b20

的溫度採集方式和資料傳輸,用過的人都知道是靠

1-wire

的通訊傳輸的,這樣對傳輸的要求就上去了,在一些有變頻器或是干擾偏大的地方,很容易故障,其特性確定其應用範圍很窄。

4,ds18b20

還有個問題就是測溫極限的問題,

ds18b20

的高溫最高可以測到

125度,但是因為資料是儲存在內部

rom裡面的,大家想想

rom是物理結構的,這麼高的溫度,

rom難道還能存活麼?答案是不能,在持續

125左右的溫度,

rom的資料會丟失,及時溫度下降,

ds18b20

也不會工作了,只有重新復位。所以

ds18b20

不適合用於工業。

溫度探頭的選型

發現這麼多問題後,第乙個要解決的就是探頭的第二次選型。後多方查閱資料,最終決定用ntc

熱敏電阻(熱敏二極體)。

ntc測溫原理說白了就是電阻值隨溫度的改變而變化,只要測電阻就可以了,

ok,串聯同大小的精密電阻(溫漂

<25ppm 0.1%

),讀ad

無非是最合適的了。下面來說下

ntc的優缺點吧。

1,ntc

阻值變化不是一條完美的線性,所以在測量精度不高,一般市場上的都是

±1%。

2,市面上能買到的封裝好的基本上都是下圖所示,相比與

ds18b20

的封裝,明顯小了很多,而且看起來更加美觀,但使用過程中依舊存在

2種缺陷:線子的耐溫比較低,所以安裝時要盡量避免線子接觸高溫介質。一些小作坊封裝的探頭在高低溫跳變很大的時候,探頭裡很容易霧化,結果就是電阻值偏小,溫度偏高。(個人覺得大廠家的是不是會把裡面抽成真空)

3,接下來說說有關

ntc測溫的軟硬體吧,當然我使用的都是比較簡單的方式,實用性也算普遍,能滿足大部分場合了。如果要求什麼高精度

ad採集,高精度的溫度係數,那就不用讓下看了,畢竟條件有限。先貼出原理圖,有條件的朋友,盡量把

vcc換成基準電壓。在精密

10k電阻一定要併聯乙個濾波電容,我選用的

ntc的型號是:

ntc-10k 

3950

。具體的引數可以問**商,

mail

我也可以。

軟體部分主要注意

2點就可以了。

1,是要建立

ad和溫度變化的對應陣列。

2,注意要加上濾波演算法。

首先說下如果得到溫度吧,建立adc

和溫度的對應**,通過迴圈查表的方式,獲取整數部分,小數部分的話就是前後陣列的對比運算了。

2,還是乙個關鍵的細節就是軟體濾波,硬體濾波咱已經做過了,就是上面的併聯的電容了。

軟體濾波的方式有很多種,我這裡用的是一階滯後濾波。

到此也就告一段落了。。。有什麼錯誤的,請大家幫忙指出。。。

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