貼片NTC熱敏電阻是一種由錳、鈷、鎳為主多種金屬氧化物為原料燒結(jié)而成的陶瓷半導(dǎo)體感熱晶體，對溫度變化的敏感度極高，其零功率電阻值隨著本體溫度升高而呈指數(shù)關(guān)系下降。根據(jù)其R-T阻溫曲線，可以測算出每一個(gè)溫度點(diǎn)精確的電阻值，在電路中可通過電阻值來實(shí)現(xiàn)溫度的數(shù)字化對應(yīng)，用來進(jìn)行溫度的測量和控制。

本文就貼片NTC熱敏電阻的溫度檢測及控制與溫度補(bǔ)償?shù)裙δ芏鳛闇囟缺Ｗo(hù)器件的應(yīng)用示例進(jìn)行介紹。

? 溫度測量：電子溫度計(jì)、電子萬年歷、電子鐘溫度顯示、電子禮品等；

? 溫度控制：手機(jī)、汽車電話、筆記本電腦、智能穿戴設(shè)備等設(shè)備充電電池的溫度傳感；

? 溫度補(bǔ)償：移動(dòng)通信設(shè)備的晶體管、IC和晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償。

1   數(shù)顯溫度計(jì)及電子體溫計(jì)的溫度測量

貼片NTC熱敏電阻作為溫度數(shù)據(jù)采集的最前端輸入，進(jìn)入放大電路進(jìn)行充分的放大處理后，進(jìn)入CPU中的A/D變換電路，高位雙積分式的A/D電路將采集到的溫度值（模擬）轉(zhuǎn)換成精細(xì)的數(shù)字bit信號，再給CPU的一系列運(yùn)作變換處理驅(qū)動(dòng)顯示出來，實(shí)現(xiàn)對被測物體的溫度實(shí)時(shí)顯示。

2   智能手機(jī)與平板中的溫度檢測與溫度補(bǔ)償

電子元器件通常都有一定的溫度系數(shù)，其輸出信號會(huì)隨溫度變化而漂移，稱為“溫漂”。為了減小溫漂，需要采用溫度補(bǔ)償措施在一定程度上抵消或減小其輸出的溫漂。

溫度補(bǔ)償?shù)幕倦娐肥桥c貼片NTC熱敏電阻以及固定電阻進(jìn)行串聯(lián)的分壓電路。CPU及功率模塊等安裝在發(fā)熱部位附近的貼片NTC熱敏電阻的電阻值會(huì)隨溫度上升而下降，因此分壓電路的輸出電壓會(huì)發(fā)生變化。該變化輸送至微控制器后將會(huì)保護(hù)電路元件免受過熱造成的影響，或進(jìn)行溫度補(bǔ)償。

溫度檢測/溫度補(bǔ)償基本電路

3   移動(dòng)設(shè)備電池充電中的溫度檢測

大多數(shù)中小型電池組通常使用多路熱敏電阻來監(jiān)測溫度：一路熱敏電阻位于電池組之外，主要用于測量環(huán)境溫度；其他一路或多路熱敏電阻位于電池組的中心。恰當(dāng)?shù)臏囟葯z測可防止電池發(fā)生熱逸潰，并確保其充電或放電安全。即在電池組的+端子與-端子之外，設(shè)置一個(gè)溫度監(jiān)測用端子，其內(nèi)部搭載有貼片NTC熱敏電阻。在電池溫度上升時(shí)，貼片NTC熱敏電阻電阻值會(huì)下降，當(dāng)超過上限充電溫度時(shí)，充電控制IC將會(huì)停止充電。下圖為基本電路示例。電池組內(nèi)的保護(hù)IC會(huì)測量電池電壓，從而防止過充電或過放電。

在快速充電等要求充電控制更為精準(zhǔn)的情況時(shí)，將會(huì)使貼片NTC熱敏電阻與充電控制IC進(jìn)行連接，從而用于測量環(huán)境溫度。

4   晶體振蕩器的溫度補(bǔ)償

在電腦等電子設(shè)備中，若要產(chǎn)生基準(zhǔn)頻率(時(shí)鐘基準(zhǔn)信號)，則需要使用利用晶振的晶體振蕩器。晶振溫度特性如下圖圖片曲線(紅線：無溫度補(bǔ)償)所示，呈現(xiàn)以基準(zhǔn)溫度(通常為25℃)為拐點(diǎn)的3次曲線，振動(dòng)頻率偏差(縱軸)隨溫度發(fā)生大幅變化。而通過在低溫范圍與高溫范圍分別插入與晶振溫度特性相反的補(bǔ)償電路便可縮小振動(dòng)頻率偏差(藍(lán)線：有溫度補(bǔ)償)。該補(bǔ)償電路為模擬方式，低溫范圍與高溫范圍的補(bǔ)償電路分別由貼片NTC熱敏電阻與電容器、電阻構(gòu)成。內(nèi)置溫度補(bǔ)償電路的晶體振蕩器稱為TCXO(溫度補(bǔ)償型晶體振蕩器、Temperature Compensated Xtal Oscillator)。