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NTC 分压器计算器

为由 ADC 读取的 NTC 选择串联电阻:整个量程内的输出、灵敏度、每码分辨率和自热。

要在某一温度附近获得最高灵敏度,串联电阻取该温度下的 NTC 阻值:25 °C 的 10 kΩ NTC 配 10 kΩ,此时 ADC 输入为电源电压的一半。

热敏电阻

分压器与 ADC

NTC 接到

温度

结果

1.6500V

灵敏度 36.7 mV/°C;一个 ADC 码对应 0.022 °C。 串联电阻离能在此量程内给出更大输出摆幅的 4.84 kΩ 相差较远。

NTC 电阻
10 kΩ在 25 °C
灵敏度
-36.66 mV/°C随温度升高而下降
每码分辨率
0.022 °C12 位 ADC,LSB 0.8057 mV
全量程内最粗
0.141 °C在 100 °C
全量程输出
2.543 V … 0.215 V在 0 °C 和 100 °C
输出摆幅
2.328 V占电源的 70.6 %
电流
165 µANTC 中 272.3 µW
自热
—输入数据手册给出的耗散常数
最大摆幅的串联电阻
4.843 kΩ√(量程两端 R 值);最接近的 E24 4.7 kΩ、E96 4.87 kΩ
ADC 码
2048共 4096

示意图

电源3.3 VNTC10 kΩ25 °CRs10 kΩNTC10 kΩ25 °CRs10 kΩ1.650 V165 µAADC12 bit
根据上方输入绘制;未按比例。
公式与标准
R(T) = R₀ · eβ (1/T − 1/T₀)   Vout = V × R(T) / (R(T) + Rs)
Rs,best = √(R(Tlow) · R(Thigh))   ΔTself = P / δ

NTC 与串联电阻对电源分压。NTC 接地时输出为 V × R(T) / (R(T) + Rs);NTC 接电源时为 V × Rs / (R(T) + Rs)。R(T) 遵循 Beta 模型,R(T) = R₀ exp(β (1/T − 1/T₀)),灵敏度是输出对温度的导数。一个 ADC 码除以灵敏度,就是 ADC 能分辨的温度步长。

当 Rs 是两个温度下 NTC 电阻的几何平均值时,两温度之间的输出摆幅最大。自热等于 NTC 中的功率除以其耗散常数(单位 mW/K,取自数据手册,按您的安装方式)。当 ADC 以分压器电源为参考时,测量是比例式的,电源变化会相互抵消。Beta 模型是插值模型;要获得最佳精度,请在固件中使用 Steinhart–Hart 系数。

需要 β 和 R₂₅ 允差严格的 NTC 热敏电阻或探头?

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