【技术】如何进一步提高局部测温精度和灵敏度？

时间： 2021-08-20 来源：Amphenol sensors

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在分压式测温电路中提高针对某个局部温度测量灵敏度的方法，就是尽量让分压电阻和NTC的阻值在所测温度点附近相等，因为此时电路的灵敏度相对最高。

在各种场合中，如果还有对局部测温灵敏度要求更高的应用，是否还有其它进一步提高灵敏度的方法？答案是确定的。本文AMPHENOL SENSORS将针对该方法简单说明思路。

§ 如何提高局部测温灵敏度？

在单个分压电路中，输出的信号都是基于一个相对大的共模电压（式-1）。而灵敏度的表达式中，在满足条件的情况下，单纯地依靠分压电路本身是无法再提高灵敏度了。

在这里、暂时不讨论如何使用三线制或者四线制等其它方式，因为对于局部很窄范围内的温度检测提高灵敏度，这些电路本身也无法解决。既然分压电路中几乎是叠加在1/2共模电压上的输出，如果此时外部简单增加放大电路的方法显然无法达到目的，因为会将更大的与灵敏度无关的共模信号一并放大，而结果就是：有效信号还未达目标，整个信号已经溢出。

到此时大家应该明白要怎么处理了。是的，采用差分输出然后放大的方式。

此时，对于有效信号：

如果对于式-3对温度T求导计算灵敏度，可以知道该灵敏度与式-1是一样的。即该电路没有改变分压电路的灵敏度，但是，有效地去除了共模电压。

原先只能在1倍增益处理的信号，现在可以妥妥地放大1~2个数量级以上后从容处理。

§ 注意事项

· 为了尽可能避免周边器件的影响，电桥中的电阻应尽量使用低温票的电阻。

· 很多情况下，温度并非是一个快速变化的变量，甚至可以考虑采用比率方式的ADC方式进行，降低对激励源的精度要求。但是仍然要留意NTC的响应时间特性参数。

· 如果要保证信号测量的可维护性，那么推荐使用互换性好、长期稳定性好，精度高的NTC温度传感器。同时考虑电桥中其它电阻采用精度等级相仿的产品。

· 留意电阻热噪声。

· 安费诺传感器的高精度/高稳定可提供互换性NTC产品，互换精度可达0.001度。

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