NTC測溫電路的精度和分辨率的深入分析

之前設計過一個產品，采用NTC以及PIC單片機做環境檢測。

NTC測溫電路如圖

NTC測溫電路

溫度檢測回路采用分壓電路，由于熱敏電阻TR1常溫時（25℃）阻值為10K，所以R44取10K的精密電阻。

負溫度系數電阻的性能參數在來料檢驗時針對關鍵參數做了詳細的測試，如下表：

樣品檢驗數據

可采用查表的方式進行溫度檢測。

熱敏電阻TR1的阻值計算公式為：

熱敏電阻阻值計算公式

TR1的阻值與溫度關系曲線如下圖：

熱敏電阻的阻值與溫度關系曲線圖

當溫度為-45+273=228K時，

當溫度85+273=358K時，

溫度為85度時的阻值

由于A/D VAD電壓為，

TR1兩端電壓表達式

由于MCU自帶的A/D為10bit，所以A/D值為：

A/D轉換值

A/D值曲線如下：

A/D轉值與溫度的關系曲線

由上圖可知，在高溫及低溫區，此電路的分辨率將降低。

當溫度為-45℃時，ΔCAD=1對應的ΔT為：

溫度為-45度時的分辨率

當溫度為-45℃時，電路分辨率為：

溫度為-45度時的分辨率

當溫度為85℃時，ΔCAD=1對應的ΔT為：

溫度為85度時的分辨率

當溫度為85℃時，電路分辨率為：

溫度為85度時的分辨率

當溫度為25℃時，ΔCAD=1對應的ΔT為：

溫度為25度時的分辨率

當溫度為25℃時，電路分辨率為：

α越低，分辨率越高。

當溫度在高溫區時，用此電路測試溫度是T，那么實際溫度應該是T±0.326℃

當溫度在低溫區時，用此電路測試溫度是T，那么實際溫度應該是T±0.519℃

當溫度在常溫區時，用此電路測試溫度是T，那么實際溫度應該是T±0.051℃

考慮溫度、初始及老化公差， R44精度選為2%，R0精度選為2%。

測溫精度計算

當溫度為-45℃時，

-45度時的精度

綜合考慮電路分辨率及A/D值公差，在低溫區時，測得溫度如果為T，那么實際溫度應該是T±1.15℃。

當溫度為85℃時，

85度時的精度

綜合考慮電路分辨率及A/D值公差，在高溫區時，測得溫度如果為T，那么實際溫度應該是T±0.794℃。

當溫度為25℃，

25度時的精度

綜合考慮電路分辨率及A/D值公差，在常溫區時，測得溫度如果為T，那么實際溫度應該是T±0.527℃。