NTC熱敏電阻性能對額溫槍精度的影響

額溫槍的測溫元件是熱電堆，作為一種紅外溫度傳感器，熱電堆可直接感應紅外熱輻射，把熱量轉化為電信號，不需要直接接觸被測物體就可以快速測得物體表面溫度，封裝在熱電堆里的NTC熱敏電阻是用來(lái)測量熱電堆的環(huán)境溫度，并用它作為溫度基準的。

熱電堆由多個(gè)熱電偶串聯(lián)而成，接受紅外熱輻射的接收面分為若干塊，每一塊接一個(gè)熱電偶，各熱電偶輸出的熱電勢是互相疊加的，熱電偶測量溫度時(shí)必須要有一個(gè)基準溫度或者說(shuō)冷端溫度。一般情況下，熱電堆的基準溫度是25℃。用額溫槍測量人體體溫時(shí)，先把在標準的測試條件下——即被測物體溫度為37℃，熱電堆基準溫度(環(huán)境溫度)為25℃時(shí)測得的輸出電壓寫(xiě)入單片機的存貯器中，再用實(shí)際測量的熱電堆輸出電壓和熱電堆所處的環(huán)境溫度，經(jīng)過(guò)運算來(lái)獲得被測對象的實(shí)際溫度。

被測對象的溫度與熱電堆所處的環(huán)境溫度之間，存在著(zhù)以下近似關(guān)系：

Tb=Ts+Vout/A

Tb為被測物體的溫度(K)

Ts為NTC熱敏電阻測得的熱電堆所處環(huán)境溫度(K)

Vout為熱電堆的輸出電壓(V)

A為比例系數

上述公式中的Ts就是封裝在熱電堆里NTC 熱敏電阻測得的環(huán)境溫度，額溫槍測溫的精度除去熱電堆系統轉換誤差外，與基準溫度也就是熱電堆的環(huán)境溫度的精度密切相關(guān)，NTC 熱敏電阻測量環(huán)境溫度精度越高，額溫槍最終顯示溫度的精度就越高，所以NTC熱敏電阻對額溫槍的測溫精度有著(zhù)重要作用。

用NTC熱敏電阻進(jìn)行溫度測量的突出優(yōu)點(diǎn)是靈敏度非常高、測量精度高、一致性好、價(jià)格低廉。而且，由于NTC熱敏電阻的尺寸可以做得很小，反應的速度也非?？?。

額溫槍的生產(chǎn)廠(chǎng)家在出廠(chǎng)前采用標準測試條件對額溫槍熱電堆的輸出電壓和熱電堆里NTC熱敏電阻的阻值進(jìn)行逐個(gè)讀取和數據貯存，巧妙地消除了熱電堆里NTC熱敏電阻25℃時(shí)阻值的精度誤差，而NTC熱敏電阻B值(熱敏電阻的熱敏指數與其電阻溫度系數成正比)的精度，對額溫槍偏離25℃環(huán)境溫度時(shí)的測溫精度就顯得非常重要。

NTC熱敏電阻各種B值精度在不同的環(huán)境溫度時(shí)的測量誤差見(jiàn)下表：(以R25：100KΩ±3%，B25/50：3950K為例)

假設造成額溫槍測溫誤差的兩個(gè)標準溫度點(diǎn)的校準誤差和器件電路的系統誤差暫不考慮，單純由NTC熱敏電阻B值精度誤差造成的測溫精度誤差見(jiàn)下表：(以R25：100KΩ±3%，B25/50：3950K為例)

國家標準中對額溫槍的測溫精度有明確要求，見(jiàn)下表：

考慮到額溫槍兩個(gè)標準溫度點(diǎn)的校準誤差和電路器件的系統誤差，NTC熱敏電阻的性能導致的誤差就不得不考慮。從上表可看出，市場(chǎng)上B值精度為±2%的產(chǎn)品是不能滿(mǎn)足額溫槍精度要求的，B值精度為±1%的NTC熱敏電阻達到國家標準也很勉強。所以為滿(mǎn)足額溫槍測溫精度要求，NTC熱敏電阻B值精度應盡可能選高。

中電元協(xié)(CECA)理事單位南京時(shí)恒電子科技有限公司批量生產(chǎn)的NTC熱敏電阻，不但阻值精度可達到±0.5%，B值精度也達到±0.2%，采用這款NTC熱敏電阻為基準的熱電堆，在環(huán)境溫度從0℃到50℃測溫區間，由NTC熱敏電阻精度誤差導致的測溫誤差在±0.1℃以?xún)取?/p>

NTC熱敏電阻作為額溫槍里熱電堆的溫度測量基準，不僅要求B值精度高、批量一致性好，更要求其可靠性要高、穩定性要好。NTC熱敏電阻的年漂移率一般必須控制在±0.4%以?xún)?，這樣由于其漂移造成的溫度誤差才能小于0.1℃/年。時(shí)恒電子生產(chǎn)的NTC熱敏電阻年漂移率小于0.04%，由此造成的溫度誤差小于0.01℃/年，10年累計也不會(huì )超過(guò)0.1℃。

據了解，時(shí)恒電子生產(chǎn)的由這款芯片做成的MF58熱敏電阻產(chǎn)品，多年以前就通過(guò)了CQC 認證、UL、C-UL 認證，通過(guò)了嚴酷度極高的 UL 標準中 10 萬(wàn)次耐久性壽命測試、通過(guò) AEC-Q200全性能試驗、環(huán)保 RoHS 檢測，這不僅在國內，在國際上也是出類(lèi)拔萃的。

這類(lèi)小尺寸的NTC熱敏電阻，采用藍膜包裝，適用于邦定、電子焊、插件浸錫焊等工藝，不僅僅在額溫槍用熱電堆中，在IGBT模塊、信息控制模塊、熱管式反應器控制器、光通信、半導體激光器/探測器等都有廣泛的應用。

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