如何为温度传感器选择正确的NTC热敏电阻？

　　温度传感器是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。温度传感器对于环境温度的测量非常准确，广泛应用于农业、工业、车间、库房等领域。

　　按照传感器材料及电子元件特性，温度传感器分为热电阻和热电偶两类。

　　1、热电阻

　　热敏电阻是用半导体材料， 大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。

　　温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系。

　　热敏电阻还有其自身的测量技巧。热敏电阻体积小是优点，它能很快稳定，不会造成热负载。不过也因此很不结实，大电流会造成自热。由于热敏电阻是一种电阻性器件，任何电流源都会在其上因功率而造成发热。功率等于电流平方与电阻的积。因此要使用小的电流源。如果热敏电阻暴露在高热中，将导致永久性的损坏。

　　2、热电偶

　　热电偶是温度测量中最常用的温度传感器。其主要好处是宽温度范围和适应各种大气环境，而且结实、价低，无需供电，也是最便宜的。电偶是最简单和最通用的温度传感器，但热电偶并不适合高精度的的测量和应用。

　　热电偶用作温度传感器时往往需要搭配热敏电阻作为基准温度参考及温度补偿。

　　因此，对于温度传感器来说，热敏电阻必不可少。

　　而当温度传感器面对数以千计的热敏电阻类型时，选型可能会造成相当大的困难。在这篇技术文章中，我将为您介绍选择热敏电阻时需牢记的一些重要参数，尤其是当要在两种常用的用于温度传感的热敏电阻类型（负温度系数NTC热敏电阻或硅基线性热敏电阻）之间做出决定时。

　　NTC热敏电阻由于价格低廉而广泛使用，但在极端温度下提供精度较低。硅基线性热敏电阻可在更宽温度范围内提供更佳性能和更高精度，但通常其价格较高。

　　下文中我们将会介绍，正在市场投放中的其他线性热敏电阻，可以提供更具成本效益的高性能选件，帮助解决广泛的温度传感需求的同时不会增加解决方案的总体成本。

　　适用于您应用的热敏电阻将取决于许多参数，例如：

　　●   物料清单（BOM）成本。

　　●   电阻容差。

　　●   校准点。

　　●   灵敏度（每摄氏度电阻的变化）。

　　●   自热和传感器漂移。

　　物料清单成本

　　热敏电阻本身的价格并不昂贵。由于它们是离散的，因此可以通过使用额外的电路来改变其电压降。例如，如果您使用的是非线性的NTC热敏电阻，且希望在设备上出现线性电压降，则可选择添加额外的电阻器帮助实现此特性。

　　但是，另一种可降低BOM和解决方案总成本的替代方案是使用自身提供所需压降的线性热敏电阻。这意味着工程师可以简化设计、降低系统成本并将印刷电路板（PCB）的布局尺寸至少减少33%。

　　电阻容差

　　热敏电阻按其在25°C时的电阻容差进行分类，但这并不能完全说明它们如何随温度变化。您可以使用设计工具或数据表中的器件电阻与温度（R-T）表中提供的最小、典型和最大电阻值来计算相关的特定温度范围内的容差。

　　计算此差异非常重要，这样您就可选择相关温度范围内保持较低容差的器件。

　　校准点

　　并不知晓热敏电阻在其电阻容差范围内的位置会降低系统性能，因为您需要更大的误差范围。校准将告知您期望的电阻值，这可帮助您大幅减少误差范围。但是，这是制造过程中的一个附加步骤，因此应尽量将校准保持在更低水平。

　　校准点的数量取决于所使用的热敏电阻类型以及应用的温度范围。对于较窄的温度范围，一个校准点适用于大多数热敏电阻。对于需要宽温度范围的应用，您有两种选择：1）使用NTC校准三次（这是由于它们在极端温度下的灵敏度低且有较高电阻容差），或2）使用硅基线性热敏电阻校准一次，其比NTC更加稳定。

　　灵敏度

　　当试图从热敏电阻获得良好精度时，每摄氏度电阻（灵敏度）出现较大变化只是其中一个难题。但是，除非您通过校准或选择低电阻容差的热敏电阻在软件中获得正确的电阻值，否则较大的灵敏度也将无济于事。

　　由于NTC电阻值呈指数下降，因此在低温下具有极高的灵敏度，但是随着温度升高，灵敏度也会急剧下降。硅基线性热敏电阻的灵敏度不像NTC那样高，因此它可在整个温度范围内进行稳定测量。随着温度升高，硅基线性热敏电阻的灵敏度通常在约60°C时超过NTC的灵敏度。

　　自热和传感器漂移

　　热敏电阻以热量形式散发能耗，这会影响其测量精度。散发的热量取决于许多参数，包括材料成分和流经器件的电流。

　　传感器漂移是热敏电阻随时间漂移的量，通常通过电阻值百分比变化给出的加速寿命测试在数据表中指定。如果您的应用要求使用寿命较长，且灵敏度和精度始终如一，请选择具有较低自热且传感器漂移小的热敏电阻。