目录一、3380热敏电阻温度阻值表二、温度检测方法1、B值计算方法2、曲线拟合法3、Steinhart-Hart方程4、VF变换查表法5、专用模块检测三、热敏电阻的选型1、找到SimSurfing2、选择动作模拟器附录1、最小二乘法前置知识数学-线性代数一、3380热敏电阻温度阻值表表1 3380温度阻值表▼例如MF5A-103F-3380型号的热敏电阻含义说明如下表。表2MF5A-103F-3380热敏电阻名称含义说明MF5A型号 环氧封装103常温25度的标称阻值为10KF允许偏差为±1%3380B值 3380K电子元件-电阻之1、热敏电阻的B值那么表1 中的 Rp 10kT2 273.15℃25℃B 3380代入 T1 温度就可以求出相应温度下热敏电阻的阻值注意温度单位的转换。例如需要求得 37℃ 的阻值那么 T1 273.15℃37℃。图1.1.1 B值相同阻值不同的RT特性曲线示意图图1.1.2 相同阻值不同B值的RT特性曲线示意图部分热敏电阻的温度阻值表请移步https://download.csdn.net/download/liht_1634/86541933。二、温度检测方法1、B值计算方法1硬件设计▼对于MF52-103/100K热敏电阻B 3950它与电阻R6 串联。由于 NTC热敏电阻随着温度的升高阻值降低所以 R6电阻两端的电压将上升。R7、C1 组成RC滤波工作原理详见RC电路计算(含微分、积分电路)。图2.1.1 硬件电路▲图2.1.1 是一种最简单的连接方式▼也可以采用图2.1.2 所示的直流桥式 NTC 热敏电阻测温电路。电阻R2 和R3 的正确选择将消除 ΔV 的平均 DC值。应用场合 开尔文四线法与电桥(uΩ电阻检测)NTCNegative Temperature Coefficient。图2.1.2 硬件电路2NTC热敏电阻的计算NTC热敏电阻温度计算公式。其中T1 和 T2 为 K度开尔文温度Rt T1 温度下的阻值。R25T2 常温下的标称阻值。100K热敏电阻 25℃ 的值为 R25 10K。T2 (273.15℃25℃)exp 为 e^nB值是热敏电阻的灵敏度参数。通过转换可以得到温度T1 与电阻Rt 的关系这里可以将 ln 换算成 log即。对应的摄氏温度T T1-273.15℃可以进行适当的误差矫正。3C程序设计首先我们只需要知道当前温度下热敏电阻的阻值就可以算出温度。如图2.1.1 硬件电路是一个简单的串联分压电路所以通过欧姆定律就可以很容易求得当前温度下的热敏电阻的阻值。void temp_data(void) //电压换算成温度 { float Rt 0; float Rp 10000; float T2 273.1525; float B 3950; //热敏电阻B值 float Ka 273.15; float vol 0; vol (float)((Get_Adc_Average(ADC_Channel_5,10))*(3.3/4096)); //ADC电压值 Rt (3.3-vol)*10000/vol; temp 1/(log(Rt/Rp)/B1/T2)-Ka0.5; //0.5为误差校正 }此法的缺陷在整个温度区间内误差较大。实际工程中常采用曲线拟合法、Steinhart-Hart方程、VF变换查表法与专用模块检测。4种方法中专用模块成本最高也有一定的代码量。Steinhart-Hart方程的程序编制最为简单只需要准确计算出系数即可。2、曲线拟合法1分段曲线拟合分段曲线拟合的文档介绍移步NTC热敏电阻器分段多项式拟合非线性补偿详细的计算移步NTC热敏电阻-曲线拟合下载或百度云盘“03、曲线拟合”。图2.2.1 温度采集电原理图​​#define R2t(Rt) (Rt)*(Rt) unsigned int vin0[2]; //每个通道最近一次采样的电压值图2.2.2 分段曲线拟合C代码示例2单段曲线拟合▼已知VDD 5V10位 ADC。ENCHan1 或 ENCHan2 为高电平时Q12B 完全导通。在汽车应用中需要考虑静态电流的问题所以测温电路设置了允许/禁止两种状态。图2.2.3 温度采集电原理图Vout(nom) Temperature1 [RT1/(1kRT1)]*5V [Rnom/(1kRnom)]*5V那么Code(nom) Vout(nom)/(5/1024)。▼作出 Code(nom) 与 Temperature 的图像如图2.2.4 右侧所示。单段曲线拟合没有分段曲线拟合的精度高但相对来说会更简单。图2.2.4 单段曲线拟合3、Steinhart-Hart方程1概述Steinhart-Hart方程可以很好地近似将NTC的电阻值转换为温度它不像热敏电阻表那么精确(毕竟是近似值)3系数已相当精确如图2.3.5 所示文档介绍移步Steinhart-Hart方程的应用。2Steinhart方程它是已被确定为对于 NTC热敏电阻和 NTC探针组件中的电阻温度关系最好数学表达式的经验公式。最常见的等式是图2.3.1 Steinhart-Hart等式1其中“T” 以开尔文为单位A、B 和 C 是如下导出的系数首先在三个不同的温度下测量热敏电阻温度应均匀分布间隔至少 10度。使用这三个温度联立方程图2.3.2 Steinhart-Hart方程组图2.3.3 系数的求解了解热敏电阻的 A、B 和 C它们以两种方式使用Steinhart-Hart方程。1如果已知电阻且需要温度则使用上面的等式1。2如果已知温度并且需要预期阻值请使用下面的方程式5图2.3.4 Steinhart-Hart方程式5建模过程从T(温度)和R(电阻)出发推算系数a、b、c即数学建模内插过程测量时已知系数a、b、c 前提下根据测得的电阻R 和数学模型计算温度T 的过程。3C代码C语言里面只有两个函数log 和 log10其中函数log(x) 表示是以 e 为底的自然对数即 ln(x)函数。 log10(x) 以 10 为底的对数即 lg(x)。以其它数为底的对数用换底公式来表示loga(b) ln(b)/ln(a)C语言表示成 log(b)/log(a)。13系数计算使用 Excel 计算系数a、b、c 的值请移步Steinhart-Hart温度系数计算。此内容中还含有4系数的计算准确度更高。只需要输入相应数据即可自动计算。图2.3.5 计算截图▼输入阻值即可得到准确的计算温度值45168Ω 计算值为 -9.9926901℃。以下截取表1 的部分内容45168Ω 对应 -10℃。可见温度已经相当准确。图2.3.6 温度阻值表部分截图程序计算公式▼C-Free(软件使用教程)代码如下图2.3.7 与图2.3.8验证原文件Steinhart-Hart TemCal。图2.3.7 45168欧姆对应-9.96℃图2.3.8 930欧姆对应104.07℃24系数计算▼以计算NCP18XW332E0SRB热敏电阻为例说明如下图2.3.9 所示选型方法后面也有介绍。图2.3.9 4系数计算与温度校验图2.3.10 NCP18XW332E0SRB-RT表程序计算公式。4、VF变换查表法1硬件电路图2.4.1 电路原理图NE556 是将两个 NE555 集成在一起。▲NE556 左侧、C11、R35、VT5、R37、C14 等组成硬件看门狗电路点击跳转NE556 右侧、热敏电阻、R28、C12 组成 VF 变换电路将热敏电阻阻值的变化转换为脉冲频率的变化。此电路批量生产验证过可放心使用于实际工程中。2查表法介绍与C代码查表法介绍请移步VF变换查表法介绍C代码请移步单片机常用C代码汇总之二、二分值查表。5、专用模块检测1基于奥松AM2320STM32单片机可用于嵌入实际工程的程序STM32F103_AM2320。2基于DB18B20DS18B20多机通讯_仓库测温(Proteus)。三、热敏电阻的选型1、找到SimSurfing▼登录村田公司的官网https://www.murata.com.cn/按下图指引找到SimSurfing在线版。2、选择动作模拟器▼通过以下第7步的筛选后即可得到所需热敏电阻的型号。▲点击第8处的「Simulantion」▼输出结果如下图工业场合建议使用国产NTChttp://www.mcnic.com/product/。附录1、最小二乘法最小二乘法是由勒让德在 19世纪发现的形式如右式引自数学-最小二乘法。观测值就是我们的多组样本理论值就是假设的拟合函数。目标函数也就是在机器学习中常说的损失函数我们的目标是得到使目标函数最小化时的拟合函数的模型。举一个最简单的线性回归的简单例子比如我们有 m 个只有一个特征的样本(xi,yi)(i 1,2,3…,m)。样本采用一般的为 n 的多项式拟合最小二乘法就是要找到一组使得(残差平方和) 最小即求。人有两条路要走一条是必须走的一条是想走的。你必须把必须走的路走漂亮才可以走想走的路。觉得不错动动发财的小手点个赞哦