NTC热敏电阻器在高精度温度测量中的应用
于丽丽1，王剑华2，殳伟群2
（1.同济大学电子信息学院，上海200092；2.同济大学中德学院，上海200092）
摘 要：介绍了用NTC热敏电阻器进行高精度温度测量的几点考虑。分析了影响测量精度的各种因素，并提出了一些解决方法，主要的措施有：直流恒流源微安级电流；四线制测量电路；高分辨力（24位）ADC；数字滤波；仪器自校准等。实际测量表明：使用恰当的热敏电阻器在较窄的范围内（0~60C）测量精度可达10.001C。
关键词：热敏电阻器；高精度温度测量；校准
中图分类号：TP223 文献标识码：A 文章编号：1000-9787（2004）12-0075-03
ApplicationofNTCthermistorinhighaccurate
temperaturemeasurement
YULi-ii1，WANGJian-hua2，SHUWei-gun2
（1.DeptofElctInfo，TongjiUniversity，Shanghai200092，China；2.DeptofChina-germany，TongjiUniversity，Shanghai200092，China）
Abstract：AfewresoiventsoftheprobiemsinhighaccuratetemperaturemeasurementusingNTCthermistorsareintroduced.Thevariousfactorsaffectedmeasurementaccuracyareanaiyzed，andafewresoiventsareadvanced.Somemeasuresareused：constantcurrentsourceofferingmicroamperecurrent，4wiretemperaturemeasuringcircuit，ADCwithexceiientresoiution，digitaifiiter，instrumentrecaiibrationitseif，etc.Itisindicatedthathighaccuracyof0.001Cinanarrowrangeoftemperature（0~60C）canbeachievedbyusingfitthermistors.Keywords：thermistor；high-accuratetemperaturemeasurement；caiibration
0 引 言
NTC热敏电阻器除具有体积小、响应快、耐振动等优点外，还有阻值高、温度特性曲线的斜率大等特点。由于阻值高，往往可以忽略引线电阻的影响，即允许采用二线制接法。由于阻值随温度变化大，相应输出较大，对二次仪表的要求相对较低。缺点是量程窄、互换性差。
针对本文涉及研制项目温度测量量程窄、测量精度要求高（22C10.01C）等特点，选用了经反复老化、长期稳定性指标优于0.002C/a的热敏电阻器。尽管其阻值很高，仍然采用四线制的接法，以消除很小一点的引线电阻影响。对单支传感器进行了量程范围内多个温度点的严格标定。将其与采用特殊结构的6后，得到了期待的精度
［1］
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"#$
+2+3），"""
（1）
式中 "为绝对温度值，K；!为热敏电阻器在温度为"时的电阻值，"，#，$则为4个特定的参数。一般需要!。!，采用多个温度点（至少4点）的标定获得热敏电阻器在已知温度点的阻值，然后，经过拟合获得模型的参数。这是一个从"和!出发推算!，"，#，$的过程，即校准或建模的过程。而测量时，则是在已知!，"，#，$的前提下，根据测这实际上是个内插的出的!和数学模型推算出"的过程，过程。
1
电阻测量仪表相配合，最2
1#2 影响测量精度的因素
为了用热敏电阻器进行高精度的温度测量，必须研究各种影响因素，并采取相应的对策。在不考虑热敏电阻器的长期稳定性的前提下，尚有如下因素应当考虑：
（1）热敏电阻器的标定：从第1#1节的表述可以看出：高精度的测量实际是一个高精度的内插问题。而要进行高精度的内插，需要事先进行高精度的建模。而高精度的建
。
1 高精度温度测量系统的研究
1.1 数学模型
热敏电阻与温度的关系是严重非线性。为了对这种非线性进行尽可能准确的描述，采用了如下的Steinhart-Hart方程
收稿日期：2004-06-27