貼片(pian)NTC熱敏電(dian)阻(zu)是一種由錳、鈷、鎳為(wei)主多(duo)種金屬氧化物為(wei)原(yuan)料(liao)燒(shao)結(jie)而成的陶瓷半導體感熱晶體，對溫(wen)(wen)度(du)(du)變化的敏感度(du)(du)極高(gao)，其零功(gong)率電(dian)阻(zu)值隨著本體溫(wen)(wen)度(du)(du)升高(gao)而呈指(zhi)數關系下降(jiang)。根據(ju)其R-T阻(zu)溫(wen)(wen)曲線(xian)，可(ke)以測(ce)算出每一個(ge)溫(wen)(wen)度(du)(du)點精確的電(dian)阻(zu)值，在電(dian)路中(zhong)可(ke)通過電(dian)阻(zu)值來實現溫(wen)(wen)度(du)(du)的數字化對應，用來進行溫(wen)(wen)度(du)(du)的測(ce)量和控制(zhi)。

本(ben)文就(jiu)貼片NTC熱(re)敏電阻的(de)溫(wen)度(du)檢(jian)測及控(kong)制與溫(wen)度(du)補(bu)償等功能(neng)而作為(wei)溫(wen)度(du)保(bao)護器件的(de)應用示(shi)例進行介紹(shao)。

? 溫度(du)測量(liang)：電(dian)子溫度(du)計、電(dian)子萬年歷、電(dian)子鐘溫度(du)顯(xian)示(shi)、電(dian)子禮品等；

? 溫度(du)控制(zhi)：手機(ji)、汽車電(dian)(dian)話(hua)、筆記本電(dian)(dian)腦、智能穿(chuan)戴設備等設備充電(dian)(dian)電(dian)(dian)池的溫度(du)傳感；

? 溫度補償：移(yi)動通信設備的晶體(ti)管、IC和晶(jing)體振蕩(dang)器的溫度補(bu)償。

1   數顯(xian)溫度(du)計及電子(zi)體(ti)溫計的溫度(du)測量

貼片NTC熱敏電阻作為溫度數據(ju)采集(ji)的最前端(duan)輸入，進(jin)入放大(da)電路進(jin)行充分(fen)的放大(da)處理后，進(jin)入CPU中的A/D變換(huan)電路(lu)，高(gao)位(wei)雙積分式(shi)的(de)A/D電路(lu)將采集(ji)到的溫度值(zhi)（模擬）轉換成(cheng)精細的數字bit信號，再給CPU的一系列(lie)運作(zuo)變換處理驅動顯示出來，實(shi)現對被測物體(ti)的溫度實(shi)時顯示。

2   智能手機與(yu)平板中的(de)溫度(du)檢測與(yu)溫度(du)補償

通常都有一定的溫度系數，其輸出信號(hao)會隨溫度變化而漂移，稱為“溫(wen)漂”。為了減小溫(wen)漂，需要采用(yong)溫(wen)度補償(chang)措施在一(yi)定程度上抵消(xiao)或(huo)減小其(qi)輸出的溫(wen)漂。

溫度補償(chang)的基本電路是與(yu)貼片NTC熱敏(min)電(dian)阻以及固定電(dian)阻進行(xing)串聯(lian)的分壓(ya)電(dian)路。CPU及功率(lv)模塊等安裝在發熱(re)部位附近的貼片NTC熱(re)敏電(dian)阻的電(dian)阻值(zhi)會隨(sui)溫(wen)度上升而下(xia)降，因此分壓(ya)電(dian)路的輸出電(dian)壓(ya)會發生(sheng)變(bian)化。該變(bian)化輸送至(zhi)微控制器后將會保(bao)護電(dian)路元件免受過(guo)熱(re)造(zao)成(cheng)的影響，或進行溫(wen)度補償。

溫度檢測/溫度(du)補償基本電路

3   移動設備(bei)電池充電中的(de)溫度(du)檢測(ce)

大(da)多(duo)數中小型電(dian)(dian)池(chi)組(zu)通(tong)常使(shi)用(yong)(yong)多(duo)路熱(re)敏電(dian)(dian)阻(zu)來監測(ce)溫度：一(yi)路熱(re)敏電(dian)(dian)阻(zu)位(wei)于電(dian)(dian)池(chi)組(zu)之外，主要用(yong)(yong)于測(ce)量(liang)環境(jing)溫度；其他一(yi)路或多(duo)路熱(re)敏電(dian)(dian)阻(zu)位(wei)于電(dian)(dian)池(chi)組(zu)的中心(xin)。恰當(dang)的溫度檢(jian)測(ce)可防止電(dian)(dian)池(chi)發生熱(re)逸(yi)潰，并(bing)確保其充(chong)電(dian)(dian)或放電(dian)(dian)安全。即在(zai)電(dian)(dian)池(chi)組(zu)的+端子與-端子之外，設置一個溫度監測用端子，其內(nei)部搭載有貼(tie)片NTC熱敏電阻(zu)。在電池溫度上升時，貼(tie)片NTC熱敏電阻電阻值會(hui)下降，當超過(guo)上限充電溫度時，充電控制IC將會(hui)停止充電。下圖為基本(ben)電路示例。電池組內的保(bao)護IC會測(ce)量電(dian)池(chi)電(dian)壓，從而防止(zhi)過(guo)充(chong)電(dian)或過(guo)放電(dian)。

在快(kuai)速充電等(deng)要求(qiu)充電控制更為(wei)精準的情況(kuang)時，將會使貼片NTC熱敏電阻(zu)與充(chong)電控制IC進行(xing)連(lian)接，從(cong)而用于測量環境(jing)溫度(du)。

4   晶體(ti)振蕩器的溫度補償

在電(dian)腦等電(dian)子設(she)備(bei)中，若(ruo)要(yao)產(chan)生(sheng)基準頻(pin)率(時鐘(zhong)基準信號)，則需(xu)要(yao)使用(yong)利用(yong)晶(jing)振的晶(jing)體振蕩器。晶(jing)振溫度特性如下圖圖片曲線(紅線：無溫(wen)度補償)所示(shi)，呈現(xian)以基(ji)準(zhun)溫度(通常(chang)為25℃)為拐點的3次(ci)曲(qu)線，振動頻(pin)率偏差(縱軸(zhou))隨溫(wen)(wen)度發生大幅(fu)變化(hua)。而通過在低溫(wen)(wen)范圍與高溫(wen)(wen)范圍分別插入與晶振溫(wen)(wen)度特性(xing)相反的補償(chang)電路便可縮小振動頻(pin)率偏差(藍(lan)線(xian)：有溫度(du)補償)。該補償電路為模擬(ni)方式，低溫范(fan)圍(wei)與(yu)高溫范(fan)圍(wei)的補償電路分別由貼片NTC熱敏電阻與電容器(qi)、電阻構成。內(nei)置溫度補(bu)償電路(lu)的晶(jing)體振蕩器(qi)稱(cheng)為(wei)TCXO(溫度補償型(xing)晶體振蕩器、Temperature Compensated Xtal Oscillator)。