利用NTC热敏电阻的计算体温方法.docx

测温原理： 本设计通过采集一个简单的电路（将NTC热敏电阻与一个阻值为10KΩ的电阻串联）其中热敏电阻上的电压信号，然后通过高精度的AD7799转换器将其转换成数字信号，再输入单片机中处理，利用实现编写的单片机内部的程序先计算此时热敏电阻的电阻值，最后再根据一定的换算公式求出此时对于的热敏电阻所处的环境的温度，并将之显示于液晶显示器上。 温度换算的方法 由上述原理可知，此次论文的一个关键部分在于，如何根据热敏电阻的实时电阻值来计算相应的环境温度。 让我们先来介绍下NTC热敏电阻的温度与电阻值的相应关系。 NTC负温度系数热敏电阻专业术语-- 零功率电阻值 （Ω）：指在规定温度 T 时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。电阻值和温度变化的关系式为： （ 式2-1） 对上面的公式解释如下： 　　1. 是热敏电阻在温度T下的阻值； 　　2. 是热敏电阻在常温下的标称阻值； 　　3. B值是热敏电阻的重要参数； 4. 这里T和指的是K度即开尔文温度，K度=273.15(绝对温度)+摄氏度； 举个例子，我手头有一个 GT502F3270型号的热敏电阻 　　GT—— 型号是玻璃封装 　　502 —— 常温25度的标称阻值为5K 　　F —— 允许偏差为±1[%] 　　3270 —— B值为3270K的NTC热敏电阻 　　那它的=5000, =273.15+25，B=3270, , 这时候代入T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，例如我们要求零上10摄氏度的阻值，那么T就为(273.15+10)。反过来，根据此次设计的原理，在知道T温度下的热敏电阻的阻值，根据公式我们就能反求这个温度T。 但实际上，热敏电阻的B值并非是恒定的，其变化大小因材料构成而异，最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式2-1时，将与实测值之间存在一定误差。此处，若将式2-1中的B值用式2-2所示的作为温度的函数计算时，则可降低与实测值之间的误差，可认为近似相等。 (式2-2） 上式中，C、D、E为常数。另外，因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化，但常数C、D 不变。因此，在探讨B值的波动量时，只需考虑常数E即可。 常数C、D、E的计算方法如下： 常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值)数据 (, )、(, )、 (, ) 和 (, )，通过式2-3～2-6计算。 首先由式2-3根据和、、、的电阻值求出、、然后代入以下各式样。 （式2-3） （式2-4） (式2-5） (式2-6） 这样一来对一个NTC热敏电阻在常温环境下可以先通过4组温度与电阻值的关系有式2-2求得B值，这样可以大大提高后面程序中策温度的精度。