【应用】基于Littelfuse NTC温度传感器的线性化精确测温方案
LITTELFUSE是一家全球性的公司,可提供客观、全面和个性化的客户解决方案。2017年Littelfuse收购了世界一流的热敏电阻制造商U.S.Sensor,拓展了温度传感器市场。本文选择Littelfuse NTC温度传感器,通过设计合理的驱动电路实现NTC测温的线性化,并实现±0.1℃的精确温度测量。
器件选型
本设计应用于医疗器械体外诊断行业,要求传感器封装小,响应时间短以及精度高等,最终选择Littelfuse的KS103J2负温度系数的热敏电阻温度传感器,该温度传感器具有封装小、成本低、精度高等优点。
图1:KS103J2热敏电阻温度传感器
硬件方案
热敏电阻器的温度-电阻特性是非线性的,因此需要设计合理的硬件驱动电路对它进行线性化处理。如下原理图所示,本文选择电压模式,只通过一只固定电阻器R7来实现NTC的测温线性化。
图2:NTC硬件驱动原理图
串联电阻R7的阻值由使用温度和NTC的特性决定,具体计算公式如下:
式中,RTL是NTC使用的温度下限时的电阻值,RTH是NTC使用的温度上限时的电阻值,RTM是NTC使用温度范围的中间温度时的电阻值。
本设计温度使用范围20℃-40℃,结合Littelfuse KS103J2特性,经过计算选择5.9K精密电阻R7。
方案验证
1、分别测量20℃-40℃范围内,不同温度下的输出电压,并将温度数据与输出电压值数据进行曲线拟合,如下图3所示,具有很好的线性
图3:NTC线性化处理后温度-电压驱动
2、将NTC温度传感器放入37℃恒温箱中连续进行将近50min测量,如下图4所示,温度波动在±0.1℃以内。
图4:NTC 恒温下测温曲线
本文通过实验验证,采用Littelfuse的KS103J2负温度系数热敏电阻温度传感器实现了NTC测温的线性化,并实现±0.1℃的精确温度测量。
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型号- H-40,MACD-14,PR,H-41,PS,PT,HE700 系列,PW,H-48,PX,57065,57060,HE721A1200,59125,MLSM-4,HE3321C0500,59050-1,H-31,AC,HE3351A0500,57070,MLSM-3,H-33,H-32,H-35,59050-2,H-34,57075,H-36,59135,USW3866,59250,59010,59251,RA,HE721A2400,RB,HE3321A2400,HE751A0500,USP7570,USP4065,BC,HE722A0500,USP8798,PPG,59022,59025,USP11493,59145,59140,USP11491,HE700,USP11492,59021,59020,59141,SB,USW2883,SC,MDSM-DT,55100,HE721C0500,59045-1,SM,TO-220,HE721E1200,MDCG-4,ST,H-420,H-58,59030,59150,TC,55110,HE721E2400,DC,USP7765,USP7766,59166,59165,59040,USP12755,USUR1000,H-315,USW2295,USP7537,59170,USP16673,USW2299,55250,MISM-7,HE721R0500,USP4261,USP18967,59060,HE721B2400,USP9728,MDSM-10,USP3986,DRS-DTH,59065,55140,MDSM-4,WM,MVSR-20,MRPR-20,59070,USP8528,USW3483,HE721B1200,GL,59630,GQ,GR,GS,GT,FLEX-14,59075,HE3321C1200,HE3321A0400,HE3621A0500,USP6998,HE751A1200,DO-34,HM,DO-35,59085,59086,57105,HE3321C2400,USP14579,MDSR-10,USP12838,USP3121,DO-41,USP12836,USP12837,HE751A2400,HE3351A2400,59090,HE722A1200,MDSR-7,HE721A0500,USP17957,JL,JM,HE722A2400,HE3351A1200,USP10680,59300,DRS-50,57125,KC,55505,HE721C2400,USP3021,HE721E0500,KR,KS,KT,KW,55075,KX,57135,LC,USP12840,USUG1000,USP3275,HE721C1200,MASM-14,LR,57141,57020,57142,57022,USP7806,57140,CM-1,USP10973,USP10976,HE721R1200,USP10975,57145,57025,USP10972,USP10978,USP10979,MM,USP5510,59210,57150,57030,HE721R2400,MLRR-4,MLRR-3,HA15-2,HE721B0500,57045,57040,55300,USP14439,USP10997,59105,HE3621A1200,HE3321A1200,USP6295,MITI-7,57050,55310,USP12920,MDRR-DT,USP10981,USP10982,HE3621A2400,H-625
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型号- 54100 SERIES,SZSMF4L SERIES,483A SERIES,SP3022-01ETG-NM,59001,IXYK85N,LS0502SCD33,501A,LS05006VPQ33 SERIES,527 SERIES,HWB12 SERIES,MIDI® 498 IL SERIES,SP0115-01UTG,WLTM,658 SERIES,PXXX0S3N-A,IXTY2P50PA,LQ05041QCS6,WLTC,483,SP0115-01ETG,RCM,CG8 SERIES,LQ05022QCS4,PXXX0S3N-A SERIES,LQ05041QCS6 SERIES,483 SERIES,MIDI® 498,59143,DCNLB SERIES,IXYN110N120C4H1,SZSMF4L,CG9,CG8,IXYN110N,LQ05041RCS6 SERIES,WSTC,QS8004XHX,59155,HWB12,59156,54140,LS0504EDD12,10EV SERIES,MEGA® FLEX,IXTY2P50PA SERIES,WSTM,828,407A,PICO® II 521,LQ05041RCS6,LS24062RQ23,WPB,440A,IXYH30N,WPC,59040,3425L,LS24062RQ23 SERIES,SMF4L-T1G SERIES,LS0504EDD12 SERIES,AQ27COM-02JTG,SC24COM-01ETG,RCM SERIES,PXXX0S3N SERIES,828 SERIES,441A,IXYH55N,DCNLM,TPSMC SERIES,DCNLJ,DCNLH,DCNLB,FDA117,PGB2 0201,LS12052BD33,LS2405IDD23 SERIES,PXXX0S3N,LQ05021QCS4 SERIES,IXYH40N,IXYK85N120C4H1,408 SERIES,656 SERIES,LQ05021RCS4 SERIES,QVXX12XHX SERIES,SZ3KASMC,SV8012DRP,EVCC-01,LS12052BD33 SERIES,EVCC,ZCASE® FHZ,MIDI® 498 SERIES,AQ24COM-01,AQ3130E-01ETG,150520 SERIES,10EV,MATE-12B,WPB-A,TPSMB SERIES,QVXX25XHX,54140 SERIES,SP4338,DCNHR,QS8004XHX SERIES,3425L SERIES,881,LTKAK2-L,885,656 & 658,IXYN85N,526,527,408,AQ24COM-02,LPF,QVXX25XHX SERIES,CG9 SERIES,IXYH55N120C4H1,MDMB,SV8012DRP SERIES,MIDI® FLEX,HWB6 SERIES,MDMA,WPC-A,57041 SERIES,422A,L4CA-A,656,SV8012D,PGB2 0201 SERIES,IXYH30N120C4H1,526 SERIES,DCNHR SERIES,WJC-A,Q6035NAH5RP SERIES,20EV,LQ05021RCS4,AQ3118E-01ETG,TPSMC300A,SPDN,MEGA® 298,SP0115-01UTG SEREIS,LTKAK2-L SERIES,MIDI® 498 IL,SZ3KASMC SERIES,SP4338-02WTG,HWB6,MITI-7L,DSR,IXYN85N120C4H1,SP0115-01ETG SERIES,MISM-7L,CPC3981Z SERIES,MEGA® SN,DCNLJ SERIES,K12,MIDI® 498IL,MEGA 298,437A,DSR SERIES,150520,CPC3981Z,LQ05022QCS4 SERIES,SPDN SERIES,TPSMD400CA-A,LPF SERIES,ZCASE® FHZ SERIES,Q6035NAH5RP,57041,438A,TTP,WJC,LQ05021QCS4,DCNLH SERIES,SC24COM-01ETG SERIES,SMF4L-T1G,SSA,DCNLM SERIES,L4CA,TPSMC,L4CL-A,TPSMB,QVXX12XHX,483A,L4CC,TPSMD,LS2405IDD23,SSA SERIES,TPSMD SERIES,PICO® II 521 SERIES,MXB12R600DPHFC,LS05006VPQ33,54100,L4CL,IXYH40N120C4H1
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服务
可定制温度范围-230℃~1150℃、精度可达±0.1°C;支持NTC传感器、PTC传感器、数字式温度传感器、热电堆温度传感器的额定量程和输出/外形尺寸/工作温度范围等参数定制。
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可定制烧结NdFeB磁铁的剩磁最高1.45T,易加工成各种尺寸。充磁方向:径向充磁、轴向充磁、辐射充磁等;镀层:Zn、Sn、Ni、电泳等,最高工作温度220℃。
最小起订量: 1 提交需求>
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