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图2-8热敏电阻器的电阻—温度特性曲线
热敏电阻的电阻值与温度的关系为[7]：
RT=R0e-B(1/T0-1/T) （2-2）
其中RT—NTC在热力学温度为T时的电阻值
R0—NTC在热力学温度为T0时的电阻值，多数厂商将T0设定在298.15K（25℃） B—热敏电阻的常数，它代表热敏电阻的灵敏度（对温度的敏感程度），与热敏电阻的制造材料有关。热敏电阻R0与常数B的关系如表所示[8]。
表2-3 热敏电阻R0 与常数B的关系
使用温度范围（℃） -50~100 0~150 50~200 100~250 150~300 200~350 标准电阻值R0 6（T0=0℃） 30(0℃） 3(100℃） 0.55(200℃） 4(200℃） 8(200℃） 标称常数B 3390 3450 3894 4300 5133 5559 计算端基线性度误差：
?L?ΔLmaxymax?ymin?100% （2-3）
式中 ? Lmax ——最大非线性偏差；
ymax﹣ymin——输出范围。
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图2-9 传感器线性度示意图
a）端基线性度这图要改为你自己的真实的曲线
1－端其拟合直线y =a+K x 2－实际特性曲线
2.1.2线性化处理
多数传感器的输出信号与被测量之间的关系并非线性误差γ，如图2-10中的曲线1和曲线2。
图2-10 输出信号与被测量之间的非线性关系
1-类似于指数型非线性特性 2-类似于对数型非线性特性 3-线性化后的特性 在非线性情况下，将严重影响测量准确度。因此必须先将实际曲线1或曲线2进行线性化处理，得到曲线3。
线性化处理的方法：
线性化处理可以由硬件实现，但线性化电路往往较复杂，也会增加检测系统的成本。在计算机系统处理能力允许的条件下，可以用软件实现线性化处理。设传感器的静态输入/输出的特性为y=f(x)，是非线性的，则可以通过查表法、线性插值法，以及二次抛物线折线法等几种线性化方法，得到线性的结果：y=Kx。
查表法虽然简单，但需逐点测量输入-输出对应数据；采用线性插值法时，划分的段数越多，得到的结果就越精确，但计算所需时间就越长，即仪器稳定时间就越长；二次抛物线折线法的计算就更加复杂。本设计采用对数计算的方法。利用
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T=3950/(log(RT/RO)+3950/298.15)-273.15公式来计算温度与热敏电阻的关系。 2.1.3 NTC热敏电阻用于温度测量和控制简介
热敏电阻具有尺寸小、响应速度快、灵敏度高等优点，因此它在许多领域得到广泛应用。热敏电阻在工业上的用途很广，根据产品型号不同，其适用范围也各不相同，具有以下方面[9]：
（1）热敏电阻测温 作为测量温度的热敏电阻一般结构较简单，价格较低廉。没有外面保护层的热敏电阻只能应用在干燥的地方；密封的热敏电阻不怕湿气的侵蚀，可以使用在较恶劣的环境下。由于热敏电阻的阻值较大，故其连接导线的电阻和接触电阻可以忽略，在热敏电阻测量粮仓温度中，其引线可长达近千米。热敏电阻的测量电路多采用桥路，热敏电阻体温表原理图如图2-11所示。
图2-11 模拟指针式电子体温计电路
调试电桥电路时，必须先调零，再调满度，最后再验证刻度盘中其他各点的误差是否在允许的范围内，上述过程称为标定。具体做法如下：将绝缘的热敏电阻放入32℃（表头的零位）的温水中，待热量平衡后，调节RP1，使指针指在32℃上，再加入热水，用更高一级的数字式温度计监测水温，使其上升到45℃。待热量平衡后，调节RP2，使指针指在45℃上。再加入冷水，逐渐降温，检查32℃~45℃范围内刻度的准确性。如果不正确：①可重新刻度；②在带微机的情况下，可用软件修正。
虽然目前热敏电阻温度计均已数字化，但上述的“调试”、“标定”的概念是作为检测技术人员必须掌握的最基本技术，必须在实践环节反复训练类似的调试基本功。
（2）热敏电阻用于温度补偿 热敏电阻可在一定的温度范围内对某些元件进行温度补偿。例如，动圈式表头中的动圈由铜线绕制作而成。温度升高，电阻增大，引起测量误差。可以在动圈回路中串入由负温度系数热敏电阻组成的电阻网络，从而抵消由于温度变化所产生的误差。
在三极管电路、对数放大器中，也常用热敏电阻组成补偿电路，补偿由于温度引起的漂移误差。
（3）热敏电阻用于温度控制及过热保护 在电动机的定子绕组中嵌入突变型热敏电阻并与继电器串联。当电动机过载时钉子电流增大，引起发热。当温度大于突变点时，电路中的电流可以由十分之几毫安突变为几十毫安，因此继电器动作，从而实现过热保
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护。
热敏电阻在家用电器中用途也十分广泛，如空调与干燥器、电热水器、电烘箱温度控制等都用到热敏电阻。
（4）热敏电阻用于液面的测量给NTC热敏电阻施加一定的加热电流，它的表面温度将高于周围的空气温度，此时它的阻值较小。当液面高于它的安装高度时，液体将带走它的热量，使之温度下降、阻值升高。判断它的组织变化，就可以知道液面是否低于设定值。汽车油箱中的油位报警传感器就是利用以上原理制作的。热敏电阻在汽车中还用于测量油温、冷却水温等。利用类似的原理，热敏电阻还可用于气体流量的测量[10]。
热敏电阻的优点是可测量到小范围内的温度，变化率较大，固有电阻大，无需延长导线时的误差补偿；其缺点是变化率非线性，不适合测量高温区。
2.2 热敏电阻温度测量计算
LM285/LM385系列微功率带隙稳压器二极管。设计工作低于10μA到20μA的宽电流范围。这些器件特征有非常低的动态阻抗、低噪声以及随时间和温度稳定工作。通过片内微调可以实现严格的电压误差[11]。
根据公式RT= R0 *EXP(B*(1/T0-1/T1))
对上面的公式解释如下：
RT—NTC在热力学温度为T时的电阻值
R0—NTC在热力学温度为T0时的电阻值，多数厂商将T0设定在298K（25℃） B—热敏电阻的常数，它代表热敏电阻的灵敏度（对温度的敏感程度），与热敏电阻的制造材料有关。
EXP是e的n次方。
例如作者手头有一个MF58502F395型号的热敏电阻，参数如下述。 MF58—— 型号玻璃封装
502 —— 常温25度的标称阻值为5K F —— 允许偏差为±1%
395 —— B值为3950K的NTC热敏电阻
则RT=5000*EXP(3950*(1/T0-1/(273+25)))，这时候代入T0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T0就为(273+10) [12]。
表2-4 热敏电阻与温度的计算关系
电压(V) 2.5 2.6 2.722 2.8 阻值(kΩ) 11.74344 10.88461538 9.94856723 9.392857143 温度(℃) 23.43751102 24.17382951 25.05040683 25.61343778 电子体温计的研制 12
2.9 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.921 5 5.1 5.2 5.3 5.4 8.724137931 8.1 7.516129032 6.96875 6.454545455 5.970588235 5.514285714 5.083333333 4.675675676 4.289473684 3.923076923 3.575 3.243902439 2.928571429 2.627906977 2.340909091 2.066666667 1.804347826 1.553191489 1.3125 1.034342613 0.86 0.647058824 0.442307692 0.245283019 0.055555556 26.34001535 27.07383924 27.8170763 28.57203532 29.34121239 30.12734464 30.93347505 31.76303268 32.6199337 33.50871138 34.43468622 35.40419328 36.42489196 37.506198 38.65990092 39.90107229 41.24944645 42.73160309 44.38458319 46.26223674 48.95638108 51.07591312 54.39779769 58.94772216 66.25445123 86.16654643 2.3 放大电路部分
LM324系列运算放大器是价格便宜的带差动输入功能的四运算放大器。可工作在单电源下，电压范围是3.0V~32V或最大±16V[13]。与单电源应用场合的标准运算放大器相比，它们有一些显著优点。该四运算放大器可以工作在低到3.0伏或者高到32伏的电源下，静态电流为MC1741的静态电流的五分之一。共模输入范围包括负电源，因而消除了在许多应用场合中采用外部偏置元件的必要性。
LM324的特点[14]： (1)短路保护输出； (2)真差动输入级；
(3)可单电源工作：3V~32V； (4)低偏置电流：最大100nA； (5)每封装含四个运算放大器； (6)具有内部补偿的功能；