NTC電熱調(diào)節(jié)器和模擬溫度傳感器是用于大多數(shù)電子應(yīng)用的兩款常用溫度檢測(cè)解決方案。決定哪種技術(shù)最為適合于您的應(yīng)用是一項(xiàng)艱難的任務(wù)。不過，我會(huì)告訴您一些應(yīng)該拋棄NTC電熱調(diào)節(jié)器而要使用模擬溫度傳感器的原因。
圖1 輸出電壓(V)與溫度(°C)的關(guān)系
圖1顯示了輸出電壓與溫度的比較情況。請(qǐng)注意，NTC電熱調(diào)節(jié)器要求使用一個(gè)電阻網(wǎng)絡(luò)，以幫助線性化其輸出。這是因?yàn)椋鼈兊碾娮鑦s溫度特性呈指數(shù)變化。與NTC電熱調(diào)節(jié)器不同，模擬溫度傳感器不要求使用任何額外元件，因?yàn)樗鼈儞碛刑摂M線性輸出電壓。例如，在-50°C到150°C的器件完全工作溫度范圍，德州儀器的LMT87模擬溫度傳感器為整個(gè)器件提供虛擬線性輸出電壓。
從圖1所示3條NTC電熱調(diào)節(jié)器曲線可以看出，您可以通過改變偏置電阻器的值來調(diào)節(jié)曲線線性部分的位置。注意，這是一個(gè)有限范圍，并且該曲線在低溫和高溫下開始飽和。當(dāng)連接某個(gè)ADC時(shí)，如果該ADC的分辨率沒有高到足以檢測(cè)每攝氏度輸出電壓的變化，則這種飽和會(huì)引起溫度誤差。因此，在完整工作溫度范圍，NTC電熱調(diào)節(jié)器的精度往往會(huì)更低，通常會(huì)需要使用更高分辨率的ADC。
圖2 電源電流(μA)與溫度(°C)的關(guān)系
圖2顯示了電源電流與溫度的關(guān)系情況。LMT87典型值為5.4μA，最大值為9μA。NTC電熱調(diào)節(jié)器網(wǎng)絡(luò)往往會(huì)消耗更多的功率，因?yàn)樗鼈兊碾娫措娏饕獜?qiáng)得多，并且隨溫度變化較大。請(qǐng)注意，如果您增加偏置電阻器的電阻，NTC電熱調(diào)節(jié)器網(wǎng)絡(luò)的電源電流減少。但請(qǐng)記住，還要選擇偏置電阻器來確保預(yù)期溫度范圍內(nèi)的輸出電壓vs溫度曲線為線性。使用模擬溫度傳感器時(shí)則可不用進(jìn)行這種折中和平衡，因?yàn)樗鼈儞碛惺趾愣ǖ牡碗娫措娏骱吞摂M線性輸出電壓。NTC電熱調(diào)節(jié)器的另一個(gè)缺點(diǎn)是，工程師們必須考慮自熱效應(yīng)，因?yàn)樗鼤?huì)引起其它誤差。
摒棄NTC電熱調(diào)節(jié)器，轉(zhuǎn)而使用TI的易用型模擬溫度傳感器，您可以避免遇到許多NTC電熱調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)問題。作者：德州儀器公司Brian Gosselin
