ZHCACG7A september 2018 – march 2023 ADS1118 , ADS1119 , ADS1120 , ADS112C04 , ADS112U04 , ADS1146 , ADS1147 , ADS1148 , ADS114S06 , ADS114S06B , ADS114S08 , ADS114S08B , ADS1219 , ADS1220 , ADS122C04 , ADS122U04 , ADS1246 , ADS1247 , ADS1248 , ADS124S06 , ADS124S08 , ADS125H02 , ADS1260 , ADS1261 , ADS1262 , ADS1263
与 RTD 类似,热敏电阻是阻值随温度变化的传感器。热敏电阻可以是 PTC(正温度系数)类型或 NTC(负温度系数)类型。阻值随温度的变化而显著变化,其非线性度远高于 RTD,但其适用的温度范围更有限。图 2-10 展示了用于冷端补偿的 NTC 热敏电阻测量。此示例热敏电阻在 25°C 时的阻值为 5kΩ。在电路中添加了两个电阻,用于在接近室温的冷端温度下对测量进行线性化。
测量电路需要:
对于图 2-9 所示的拓扑,热敏电阻电路由 ADC 内部基准进行驱动。电路中添加了与热敏电阻并联的 R2,以便在室温附近提供更线性的响应。图 2-10 展示了阻值与温度间的线性化关系图。
NTC 热敏电阻的阻值 (RT) 在工作温度范围内是非线性的。在低温条件下,较小的温度变化会导致较大的阻值变化。在高温条件下,较大的温度变化会导致较小的阻值变化。如前所述,热敏电阻在 25°C 时的阻值为 5kΩ。
R2 的阻值为 10kΩ,在工作温度范围内保持恒定。通过添加并联的 R2,会在较小的工作温度范围内产生线性的阻值。对于此测量,这是可以接受的,因为与热电偶测量温度相比,冷端温度处于适中的值。
在将 R2 与热敏电阻并联时添加 R1 作为分压器后,测量 R1 会为热敏电阻测量提供正温度系数(在热敏电阻和 R2 上测量会产生负温度系数)。热敏电阻的线性化如图 2-11 所示。
这种测量很可能不需要 PGA 放大。如果启用了 PGA,请确保在工作温度范围内获得的此测量值处于 PGA 的绝对和共模输入范围内。请注意,许多 PGA 无法测量接地节点。在此示例中,ADC 测量了 R1 上的正温度系数电压。如果需要负温度系数测量,则 R1 应放置在底部并与接地节点相连,同时 REFOUT 将驱动热敏电阻和 R2 的并联组合。
为 R1 选择 5kΩ 的阻值时,在 25°C 的温度下,输出电压(在 R1 上测量)为 1.024V。这种情况下,假设基准电压为 2.048V。从热敏电阻电路测得的输出电压如图 2-12 所示。
可以调整温度响应,以便在不同温度下使结果更加线性。调整 R1 可以针对较高或较低温度设置理想的线性度来简化计算,获得冷端温度的理想灵敏度。在此示例中,测量线性度在 40°C 至 50°C 范围内较好,要使非线性度更接近室温,请增大 R1 的值。