ZHCABK6 March 2022 TMP61 , TMP61-Q1 , TMP63 , TMP63-Q1 , TMP64 , TMP64-Q1
通過 NTC 獲取溫度值的最基本方法是使用查找表。但是,查找表的數據階躍通常為 1°C 或 5°C。執行查找功能時,查找表的溫度數據階躍為 1°C 或 5°C。若要提高分辨率,需對查找結果進行內插。內插是一個線性過程,因此,查找表中所選高低溫度之間的溫度值并非 NTC 自然曲線的一部分,而是查找表中兩點之間的線性階躍函數。
另一種獲取溫度值的方法是使用 Steinhart-Hart 方程。Steinhart-Hart 方程是涉及 NTC 在選定溫度范圍內三個不同溫度下的電阻的模型。Steinhart-Hart 系數取決于熱敏電阻的制造和器件型號以及工作溫度范圍。這種方法需要使用自然對數函數才能遵循 NTC 的非線性斜率。有必要對系數進行一次計算,然后將這些系數用于在控制器中運行的公式,以便從 NTC 獲取實際溫度值。在控制器中輸入根據 ADC 位值計算得出的電阻值。在 Steinhart-Hart 方程中,使用三個計算系數,并使用計算得出的電阻來運行公式。這種方法非常可靠,并且比使用插值的查找函數更加準確。因為 Steinhart-Hart 方程使用自然對數,所以需要大量處理器時間和系統資源來完成計算。
運用新技術。德州儀器 (TI) 擁有全新的 TMP6 硅熱敏電阻,該器件具有線性 PTC(正溫度系數)斜率。大多數工程師都將熱敏電阻視作電阻器。TMP6 系列器件基于 CMOS 深 N 阱電阻器,因而可將其視為電阻器,但它實際上是硅。
TMP6 器件的電阻值不能直接用萬用表測量。如需獲得 TMP6 的電阻值,必須根據 ADC 電壓進行計算。TI 提供電阻查找表,與 NTC 類似。但是,應根據電壓斜率計算電阻值,而不是根據電阻值計算電壓斜率。如果遵循 TI 的指南,這些器件將比 NTC 更精確。
雖然大多數熱敏電阻都使用電阻查找表,但 TMP6 系列可將由 ADC 測得的電壓直接轉換為溫度,無需考慮電阻。使用電壓來獲得溫度時,所需的數學計算更簡單且更精確。無需計算壓降和電流,從而減少了計算量,能夠快速且非常準確地使用多項式方程。該器件的線性斜率支持使用不同類型的數學運算,可使用簡單四階多項式非常準確地建立斜率曲線模型。這聽起來很復雜,但是,借助 Microsoft? Excel?,可輕松創建四階多項式,并輕松使用加法和乘法進行計算。無需自然對數,無需查找表,也不需要內插,可直接根據 ADC 電壓獲取溫度值。