貼(tie)片(pian)NTC熱敏(min)電(dian)阻是一種(zhong)(zhong)由(you)錳、鈷、鎳為(wei)主多種(zhong)(zhong)金屬氧化物為(wei)原料燒結(jie)而(er)成(cheng)的(de)(de)(de)陶瓷半導體感(gan)熱晶體，對(dui)溫(wen)(wen)度(du)(du)變化的(de)(de)(de)敏(min)感(gan)度(du)(du)極(ji)高(gao)，其(qi)零功率電(dian)阻值隨著(zhu)本體溫(wen)(wen)度(du)(du)升(sheng)高(gao)而(er)呈指數(shu)關系(xi)下降。根據其(qi)R-T阻溫(wen)(wen)曲線(xian)，可以測算出每一個溫(wen)(wen)度(du)(du)點精確(que)的(de)(de)(de)電(dian)阻值，在電(dian)路中可通過電(dian)阻值來實現溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)數(shu)字化對(dui)應，用(yong)來進行溫(wen)(wen)度(du)(du)的(de)(de)(de)測量和(he)控(kong)制。

本文就貼片(pian)NTC熱敏(min)電阻的溫(wen)度(du)檢測(ce)及控制與溫(wen)度(du)補(bu)償等功能而(er)作為溫(wen)度(du)保(bao)護器件的應用示例進行介(jie)紹。

? 溫(wen)度(du)測量：電(dian)子(zi)溫(wen)度(du)計(ji)、電(dian)子(zi)萬(wan)年歷、電(dian)子(zi)鐘溫(wen)度(du)顯示、電(dian)子(zi)禮品等；

? 溫度(du)控(kong)制：手(shou)機、汽車電(dian)話(hua)、筆記本電(dian)腦、智(zhi)能穿戴設備等設備充電(dian)電(dian)池的溫度(du)傳感；

? 溫(wen)度補償：移(yi)動通信(xin)設備的晶(jing)體管、IC和(he)晶體(ti)振蕩(dang)器的(de)溫度補償。

1   數顯溫(wen)度(du)計及電子體溫(wen)計的溫(wen)度(du)測量(liang)

貼(tie)片NTC熱敏電阻作(zuo)為溫度數據(ju)采集的最前端(duan)輸入(ru)，進入(ru)放(fang)大電路進行充分的放(fang)大處(chu)理后(hou)，進入(ru)CPU中的A/D變(bian)換電路，高位雙積分式的A/D電路將采集到的溫度(du)值（模擬）轉換(huan)成精細的數字bit信號，再(zai)給CPU的一系列運作變換(huan)處理驅動顯(xian)示出(chu)來，實現(xian)對(dui)被測(ce)物體(ti)的溫度實時顯(xian)示。

2   智能手機與平板中(zhong)的溫(wen)度(du)(du)檢測與溫(wen)度(du)(du)補(bu)償

通常(chang)都有一定(ding)的(de)溫度系數，其(qi)輸(shu)出(chu)信號會(hui)隨溫度變化而漂移，稱為“溫漂”。為了減小溫漂(piao)，需要采用溫度(du)補(bu)償措施在一(yi)定程(cheng)度(du)上抵消或減小其(qi)輸出(chu)的溫漂(piao)。

溫度(du)補償的(de)基(ji)本電路(lu)是(shi)與貼片NTC熱敏電(dian)阻以及固定電(dian)阻進行串(chuan)聯的分壓(ya)電(dian)路。CPU及(ji)功率模(mo)塊等(deng)安裝在發熱(re)部位(wei)附近的貼片NTC熱敏電(dian)(dian)阻的(de)(de)電(dian)(dian)阻值會隨溫(wen)(wen)度上(shang)升(sheng)而下降，因(yin)此(ci)分壓電(dian)(dian)路的(de)(de)輸出電(dian)(dian)壓會發(fa)生變(bian)化(hua)。該變(bian)化(hua)輸送至微控(kong)制(zhi)器后將會保護(hu)電(dian)(dian)路元件免受過熱造(zao)成(cheng)的(de)(de)影響，或進行(xing)溫(wen)(wen)度補(bu)償。

溫度檢測/溫度補償基本電路

3   移動設備電(dian)池(chi)充(chong)電(dian)中的(de)溫度檢(jian)測(ce)

大(da)多數(shu)中小型(xing)電(dian)(dian)(dian)池組(zu)(zu)通(tong)常(chang)使用多路(lu)熱(re)敏電(dian)(dian)(dian)阻來監測溫(wen)度：一路(lu)熱(re)敏電(dian)(dian)(dian)阻位于電(dian)(dian)(dian)池組(zu)(zu)之外，主要用于測量環境溫(wen)度；其他一路(lu)或多路(lu)熱(re)敏電(dian)(dian)(dian)阻位于電(dian)(dian)(dian)池組(zu)(zu)的中心。恰當的溫(wen)度檢測可防(fang)止電(dian)(dian)(dian)池發生(sheng)熱(re)逸(yi)潰，并確(que)保其充電(dian)(dian)(dian)或放電(dian)(dian)(dian)安全。即(ji)在電(dian)(dian)(dian)池組(zu)(zu)的+端(duan)子與-端(duan)子之外，設置一個(ge)溫(wen)度監測用端(duan)子，其內部搭載有(you)貼片NTC熱(re)敏電(dian)阻(zu)。在(zai)電(dian)池溫度上升(sheng)時，貼片NTC熱敏電阻電阻值會下降，當超過上(shang)限充(chong)電溫度時(shi)，充(chong)電控(kong)制IC將會停止充電(dian)。下(xia)圖為基本電(dian)路示例。電(dian)池組內(nei)的保(bao)護IC會測量電(dian)池電(dian)壓，從(cong)而防(fang)止過(guo)充電(dian)或過(guo)放電(dian)。

在快速(su)充(chong)電(dian)等(deng)要求充(chong)電(dian)控制更為精準的情況時，將會使貼片NTC熱敏電(dian)阻與充電(dian)控制IC進行連接，從而用于測(ce)量環境(jing)溫度。

4   晶體(ti)振蕩器的溫度補償

在電(dian)腦等電(dian)子設備中(zhong)，若要產生基準(zhun)頻(pin)率(lv)(時(shi)鐘基(ji)準信號)，則需要(yao)使(shi)用利用晶(jing)振(zhen)(zhen)的晶(jing)體振(zhen)(zhen)蕩器。晶(jing)振(zhen)(zhen)溫度(du)特性如下圖圖片曲線(紅線(xian)：無溫度補(bu)償)所示，呈現以(yi)基準溫(wen)度(通常(chang)為25℃)為拐(guai)點的3次曲線，振(zhen)動頻率偏(pian)差(縱軸)隨溫(wen)度發生大幅變化(hua)。而通過在低(di)溫(wen)范圍與高溫(wen)范圍分別(bie)插入與晶振溫(wen)度特性相反(fan)的補(bu)償電路便可縮小振動頻率(lv)偏差(藍線：有溫度補(bu)償)。該補(bu)償電(dian)路為(wei)模擬方式，低溫范圍與高(gao)溫范圍的補(bu)償電(dian)路分別由貼(tie)片NTC熱敏(min)電(dian)阻(zu)與電(dian)容器、電(dian)阻(zu)構成。內置(zhi)溫(wen)度補償電(dian)路的晶體振蕩(dang)器稱為TCXO(溫度補償型晶體振蕩器、Temperature Compensated Xtal Oscillator)。