正溫度系數熱敏電阻具有負電阻突變特性,在某一溫度下,電阻值隨溫度的增加激劇減小,具有很大的負溫度系數.構成材料是釩、鋇、鍶、磷等元素氧化物的混合燒結體,是半玻璃狀的半導體,也稱CTR為玻璃態熱敏電阻.驟變溫度隨添加鍺、鎢、鉬等的氧化物而變.
熱敏電阻包括兩種基本的類型,分別為正溫度系數熱敏電阻和溫度系數熱敏電阻。溫度系數熱敏電阻非常適用于高精度溫度測量。要確定熱敏電阻周圍的溫度,您可以借助Steinhart-Hart公式:T=1/(A0+A1(lnRT)+A3(lnRT3))來實現。其中,T為開氏溫度;RT為熱敏電阻在溫度T時的阻值;而 A0、A1和A3則是由熱敏電阻生產廠商提供的常數。
熱敏電阻的阻值會隨著溫度的改變而改變,而這種改變是非線性的,Steinhart-Hart公式表明了這一點。在進行溫度測量時,需要驅動一個通過熱敏電阻的參考電流,以創建一個等效電壓,該等效電壓具有非線性的響應。您可以使用配備在微控制器上的參照表,嘗試對熱敏電阻的非線性響應進行補償。即使您可以在微控制器固件上運行此類算法,但您還是需要一個高精度轉換器用于在出現值溫度時進行數據捕獲。
您可以在數字化之前使用“硬件線性化”技術和一個較低精度的 ADC。(Figure 1)其中一種技術是將一個電阻RSER與熱敏電阻RTHERM以及參考電壓或電源進行串聯,將 PGA(可編程增益放大器)設置為1V/V,但在這樣的電路中,一個10位精度的ADC只能感應很有限的溫度范圍(大約±25°C)。