硅單晶熱敏電阻如果您打算在整個(gè)溫度范圍內(nèi)均使用熱敏電阻溫度傳感器件，那么該器件的設(shè)計(jì)工作會頗具挑戰(zhàn)性。熱敏電阻通常為一款高阻抗、電阻性器件，因此當(dāng)您需要將熱敏電阻的阻值轉(zhuǎn)換為電壓值時(shí)，該器件可以簡化其中的一個(gè)接口問題。然而更具挑戰(zhàn)性的接口問題是，如何利用線性 ADC 以數(shù)字形式捕獲熱敏電阻的非線性行為。
硅單晶熱敏電阻
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(diǎn)。在進(jìn)行溫度測量時(shí)，需要驅(qū)動一個(gè)通過熱敏電阻的參考電流，以創(chuàng)建一個(gè)等效電壓，該等效電壓具有非線性的響應(yīng)。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(yīng)進(jìn)行補(bǔ)償。即使您可以在微控制器固件上運(yùn)行此類算法，但您還是需要一個(gè)高精度轉(zhuǎn)換器用于在出現(xiàn)值溫度時(shí)進(jìn)行數(shù)據(jù)捕獲。
您可以在數(shù)字化之前使用“硬件線性化”技術(shù)和一個(gè)較低精度的 ADC。(Figure 1)其中一種技術(shù)是將一個(gè)電阻RSER與熱敏電阻RTHERM以及參考電壓或電源進(jìn)行串聯(lián),將 PGA（可編程增益放大器）設(shè)置為1V/V，但在這樣的電路中，一個(gè)10位精度的ADC只能感應(yīng)很有限的溫度范圍（大約±25°C）。
微控制器固件的溫度傳感算法可讀取 10 位精度的 ADC 數(shù)字值，并將其傳送到PGA 滯后軟件程序。PGA 滯后程序會校驗(yàn) PGA 增益設(shè)置，并將 ADC 數(shù)字值與圖1顯示的電壓節(jié)點(diǎn)的值進(jìn)行比較,如果 ADC 輸出超過了電壓節(jié)點(diǎn)的值，則微控制器會將 PGA 增益設(shè)置到下一個(gè)較高或較低的增益設(shè)定值上。如果有必要，微控制器會再次獲取一個(gè)新的 ADC 值。然后 PGA 增益和 ADC 值會被傳送到一個(gè)微控制器分段線性內(nèi)插程序。
