貼片(pian)NTC熱敏電阻(zu)是一種由錳、鈷、鎳為主(zhu)多種金屬氧化物為原料燒結而成(cheng)的(de)陶瓷半導體感熱晶體，對溫度變化的(de)敏感度極高(gao)，其(qi)零功率電阻(zu)值(zhi)隨著本體溫度升高(gao)而呈指(zhi)數關系(xi)下降。根據(ju)其(qi)R-T阻(zu)溫曲(qu)線，可(ke)以測算出(chu)每一個溫度點(dian)精(jing)確的(de)電阻(zu)值(zhi)，在電路(lu)中可(ke)通過(guo)電阻(zu)值(zhi)來實現溫度的(de)數字化對應，用來進(jin)行溫度的(de)測量(liang)和控(kong)制。

本(ben)文就貼片NTC熱敏電阻(zu)的溫度檢測及控制與溫度補(bu)償等(deng)功能而作為溫度保(bao)護器件的應(ying)用示例進行介(jie)紹。

? 溫(wen)度(du)測(ce)量(liang)：電(dian)子溫(wen)度(du)計、電(dian)子萬年歷、電(dian)子鐘溫(wen)度(du)顯示、電(dian)子禮品等；

? 溫度控(kong)制：手(shou)機(ji)、汽車電話、筆(bi)記本電腦、智能穿戴(dai)設備等設備充電電池的溫度傳感；

? 溫度補償：移動通信設備(bei)的晶體(ti)管、IC和晶體振蕩器的(de)溫度補償。

1   數顯溫(wen)(wen)度計及電(dian)子(zi)體溫(wen)(wen)計的溫(wen)(wen)度測量(liang)

貼(tie)片NTC熱敏電阻作為溫度數據(ju)采集的最前(qian)端輸(shu)入(ru)，進入(ru)放大(da)電路(lu)進行充(chong)分(fen)的放大(da)處理后，進入(ru)CPU中的A/D變(bian)換(huan)電(dian)路，高位雙積分式的A/D電(dian)路將采集到的溫度值（模擬）轉換成精細的數(shu)字(zi)bit信號，再(zai)給CPU的(de)一(yi)系列(lie)運作(zuo)變換(huan)處(chu)理驅(qu)動(dong)顯(xian)示出來，實現對被測(ce)物體的(de)溫度實時(shi)顯(xian)示。

2   智能(neng)手(shou)機(ji)與(yu)平板中的(de)溫(wen)度(du)檢測與(yu)溫(wen)度(du)補償

通常(chang)都(dou)有一(yi)定(ding)的溫度系數，其(qi)輸(shu)出信(xin)號(hao)會隨(sui)溫度變化(hua)而漂(piao)移，稱為“溫漂”。為了減(jian)小(xiao)溫漂，需(xu)要采(cai)用溫度(du)補償措(cuo)施在(zai)一(yi)定程(cheng)度(du)上抵消或減(jian)小(xiao)其輸出(chu)的溫漂。

溫度補償的(de)基本電路是與貼片(pian)NTC熱敏電(dian)阻以及固(gu)定(ding)電(dian)阻進行串聯(lian)的(de)分壓電(dian)路(lu)。CPU及(ji)功率模塊等安(an)裝在發熱部(bu)位附近的(de)貼片NTC熱敏電阻的電阻值(zhi)會隨溫(wen)度上升而(er)下降(jiang)，因此分壓(ya)電路的輸(shu)出電壓(ya)會發生變化。該變化輸(shu)送至微控制器后將會保護電路元件(jian)免受過熱造成的影響，或進行溫(wen)度補償。

溫度檢測(ce)/溫度補償基本(ben)電路

3   移動設備電(dian)池(chi)充電(dian)中的(de)溫度(du)檢測

大多數中小型電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu)通常使用(yong)多路(lu)(lu)熱敏(min)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)來監測(ce)溫(wen)(wen)度：一(yi)路(lu)(lu)熱敏(min)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)位于(yu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu)之(zhi)外，主要用(yong)于(yu)測(ce)量環境溫(wen)(wen)度；其(qi)他一(yi)路(lu)(lu)或(huo)多路(lu)(lu)熱敏(min)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)位于(yu)電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu)的中心。恰當的溫(wen)(wen)度檢測(ce)可防止電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)發生熱逸潰，并確保其(qi)充電(dian)(dian)(dian)或(huo)放電(dian)(dian)(dian)安(an)全。即在電(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)(chi)組(zu)的+端子與-端(duan)子(zi)(zi)之(zhi)外(wai)，設置(zhi)一個溫度監測用端(duan)子(zi)(zi)，其內(nei)部搭載有貼(tie)片NTC熱敏電(dian)阻。在電(dian)池溫度上升時(shi)，貼片NTC熱敏電阻電阻值會下降，當(dang)超過上限充電溫度時，充電控制IC將會停止充電(dian)。下圖為基本電(dian)路示(shi)例。電(dian)池組(zu)內(nei)的保(bao)護IC會(hui)測量電(dian)池(chi)電(dian)壓，從而(er)防止過充電(dian)或過放電(dian)。

在(zai)快速充(chong)電等(deng)要求充(chong)電控制更為精準的情(qing)況時，將會使貼片NTC熱(re)敏電(dian)阻與充電(dian)控(kong)制IC進行(xing)連接，從而用于測(ce)量環(huan)境(jing)溫度(du)。

4   晶體振蕩(dang)器的溫度補償

在電(dian)腦等(deng)電(dian)子設備(bei)中，若要產生基(ji)準頻率(lv)(時鐘基準信號)，則(ze)需(xu)要使用(yong)利用(yong)晶(jing)振的晶(jing)體(ti)(ti)振蕩器。晶(jing)振溫度特性如下圖圖片曲線(紅線：無溫度補償(chang))所(suo)示，呈現以基(ji)準(zhun)溫度(du)(通常為(wei)25℃)為拐點(dian)的3次曲線，振動頻率偏(pian)差(縱軸)隨溫度發生大幅(fu)變(bian)化。而通過在低溫范(fan)圍與高(gao)溫范(fan)圍分別插入與晶振(zhen)溫度特性相反的補償電路便可縮小振(zhen)動(dong)頻率偏差(cha)(藍線(xian)：有溫度補償(chang))。該(gai)補償電(dian)路為(wei)模(mo)擬方式，低溫(wen)范(fan)圍(wei)(wei)與高溫(wen)范(fan)圍(wei)(wei)的補償電(dian)路分(fen)別由貼片NTC熱敏電(dian)(dian)阻與電(dian)(dian)容器、電(dian)(dian)阻構成。內置溫度補(bu)償電(dian)(dian)路的晶(jing)體(ti)振蕩器稱為TCXO(溫度(du)補償型(xing)晶體(ti)振蕩(dang)器、Temperature Compensated Xtal Oscillator)。