貼(tie)片(pian)NTC熱(re)敏電(dian)(dian)阻(zu)是一(yi)種由錳(meng)、鈷、鎳為主(zhu)多(duo)種金屬氧(yang)化(hua)物為原料燒(shao)結(jie)而成的陶瓷半導體(ti)感(gan)熱(re)晶體(ti)，對溫(wen)度變化(hua)的敏感(gan)度極(ji)高，其零功率電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)隨(sui)著本體(ti)溫(wen)度升高而呈(cheng)指數(shu)關(guan)系(xi)下(xia)降。根據(ju)其R-T阻(zu)溫(wen)曲線，可以測算(suan)出每一(yi)個溫(wen)度點精確(que)的電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)，在電(dian)(dian)路(lu)中可通過電(dian)(dian)阻(zu)值(zhi)來(lai)實現溫(wen)度的數(shu)字(zi)化(hua)對應，用來(lai)進行溫(wen)度的測量和控制(zhi)。

本(ben)文(wen)就貼(tie)片NTC熱敏電阻的(de)溫度(du)檢測(ce)及控(kong)制與溫度(du)補償(chang)等功能而(er)作(zuo)為溫度(du)保護器件的(de)應(ying)用示例進行(xing)介(jie)紹。

? 溫(wen)度(du)測量：電子(zi)溫(wen)度(du)計(ji)、電子(zi)萬年歷、電子(zi)鐘溫(wen)度(du)顯示、電子(zi)禮品等；

? 溫度控制(zhi)：手機、汽車電話(hua)、筆記本電腦、智能穿戴設備(bei)等設備(bei)充電電池的溫度傳(chuan)感；

? 溫(wen)度補償：移動通信(xin)設(she)備的晶體(ti)管、IC和晶體振(zhen)蕩(dang)器(qi)的溫度補償。

1   數顯溫度計及電子體溫計的溫度測量

貼片(pian)NTC熱敏電阻作為(wei)溫度數據(ju)采集的最前端輸(shu)入(ru)，進(jin)入(ru)放(fang)大(da)電路(lu)進(jin)行充分的放(fang)大(da)處理(li)后(hou)，進(jin)入(ru)CPU中的A/D變換電(dian)路(lu)，高位雙積分(fen)式的A/D電路將采集到的溫度值（模擬）轉換成(cheng)精細的數字bit信號，再給CPU的(de)一系列(lie)運作變換處理驅(qu)動顯(xian)示出(chu)來，實現對被測物體(ti)的(de)溫度實時顯(xian)示。

2   智能(neng)手機與平板(ban)中的(de)溫度檢測與溫度補償

通常都有一定的溫(wen)度系數，其(qi)輸出(chu)信號(hao)會隨(sui)溫(wen)度變化而漂移，稱為“溫(wen)漂”。為(wei)了減小溫(wen)漂(piao)，需要采用溫(wen)度補償措施在(zai)一定(ding)程度上(shang)抵(di)消(xiao)或減小其(qi)輸出的溫(wen)漂(piao)。

溫度補償(chang)的(de)基本(ben)電路是與貼(tie)片NTC熱敏電(dian)阻以及固定電(dian)阻進(jin)行串聯(lian)的分壓電(dian)路(lu)。CPU及功率(lv)模塊等安裝在發熱部位附近的貼片NTC熱(re)敏電阻的(de)電阻值會(hui)隨溫度上升而(er)下(xia)降(jiang)，因此分(fen)壓電路(lu)的(de)輸(shu)出(chu)電壓會(hui)發生(sheng)變化。該變化輸(shu)送(song)至微控制器后(hou)將會(hui)保護電路(lu)元件免受(shou)過熱(re)造成的(de)影(ying)響，或(huo)進行溫度補償(chang)。

溫(wen)度檢測/溫度補償基本電路

3   移動設備電池充電中(zhong)的溫度檢(jian)測

大(da)多(duo)數中小型電(dian)(dian)池(chi)組(zu)通(tong)常使用多(duo)路(lu)熱敏電(dian)(dian)阻來(lai)監(jian)測(ce)溫度：一路(lu)熱敏電(dian)(dian)阻位于電(dian)(dian)池(chi)組(zu)之(zhi)外(wai)，主要(yao)用于測(ce)量(liang)環境溫度；其(qi)他一路(lu)或多(duo)路(lu)熱敏電(dian)(dian)阻位于電(dian)(dian)池(chi)組(zu)的中心。恰當的溫度檢測(ce)可防止電(dian)(dian)池(chi)發生熱逸潰，并(bing)確(que)保(bao)其(qi)充電(dian)(dian)或放電(dian)(dian)安全。即(ji)在電(dian)(dian)池(chi)組(zu)的+端子(zi)與-端子(zi)之外，設置一個(ge)溫度(du)監測(ce)用端子(zi)，其內部搭(da)載有貼片NTC熱敏電阻。在電池(chi)溫度上升時(shi)，貼(tie)片NTC熱敏電(dian)阻電(dian)阻值會(hui)下降，當超過上限(xian)充電(dian)溫度時，充電(dian)控制IC將(jiang)會停止充電。下圖為基(ji)本(ben)電路示例。電池組內的保護(hu)IC會測量(liang)電池電壓，從而(er)防止過(guo)充電或(huo)過(guo)放電。

在快速充電等要求充電控制(zhi)更為精(jing)準的情況(kuang)時，將會使貼(tie)片(pian)NTC熱敏(min)電阻與充電控制(zhi)IC進行連接，從而(er)用于測(ce)量環境溫度。

4   晶體振蕩器的溫度補(bu)償

在(zai)電(dian)(dian)腦等電(dian)(dian)子設備中，若要產生(sheng)基準頻率(lv)(時鐘基準信號)，則需要使用利用晶(jing)振的晶(jing)體振蕩器。晶(jing)振溫度特性(xing)如(ru)下圖(tu)圖(tu)片(pian)曲線(紅線(xian)：無溫度補償)所示，呈現以基準溫度(通(tong)常為25℃)為拐點的3次曲線，振動頻(pin)率偏(pian)差(縱(zong)軸(zhou))隨(sui)溫度發生大幅(fu)變化。而通過在低(di)溫范(fan)圍(wei)與高溫范(fan)圍(wei)分(fen)別插入與晶振溫度特性相(xiang)反的補償電(dian)路便可(ke)縮(suo)小(xiao)振動(dong)頻率(lv)偏差(藍線：有溫度補償)。該補償電路為模擬方(fang)式，低溫范圍與高溫范圍的補償電路分別由貼片NTC熱敏電(dian)阻與電(dian)容(rong)器(qi)、電(dian)阻構成。內(nei)置(zhi)溫度補(bu)償電(dian)路(lu)的(de)晶體振蕩(dang)器(qi)稱為TCXO(溫(wen)度補償(chang)型晶體振蕩(dang)器、Temperature Compensated Xtal Oscillator)。