NTC（Negative Temperature Coefficient）是一种随温度上升时，电阻值呈指数关系减小的热敏电阻。应用广泛，最近我们就采用了NTC来控制加热并测温，并达到了预期的效果。
1、硬件设计
我们使用三极管作为加热元件，通过NTC来控制通过三极管的电流，以起到控制温度的作用，至于温度控制到多少，可以通过调节电位器来控制。同时使用另一个NTC来测量当前的温度。电路图如下：
上图中我们通过一个电桥来采集NTC电阻的变化，因为电阻的变化会引起C17两端电压的变化。温度越高NTC电阻越小，C17两端电压差就越大，反之越小。我们采用了25摄氏度时，阻值为10K的NTC。不难推断出输出电压与NTC电阻值得关系。当输出电压为0V时，电阻约25K，查表可知唯独为5摄氏度左右。当输出电压为5V时，电阻值接近0，查表可知在100摄氏度以上。职业便是这个电路的理论测量范围。
2、软件设计
前面我们设计了测量电路，也分析了检测电压与NTC电阻制的关系。接下来我们主要讨论一下软件设计。软件的设计我们采用了公式法和查表法两种方式来获取温度值。
（1）公式法
我们前面已经提到过，NTC是一种随温度上升时，电阻值呈指数关系减小的热敏电阻。而这种指数关系具体如下：
其中，B是NTC的常数，每种为固定值。Rt是NTC的电阻，R为标称25摄氏度时的电阻。T1是Rt对应的开氏温度，T2是标称的开氏温度。于是我们就可以推导出有电阻计算温度的公式：
根据以上公式我们可以实现：
1 /*公式法计算NTC温度值*/ 2 static float FormulaNTCTemperature(float resistance) 3 { 4 float temp; 5 float result=0.0; 6 7 result=resistance/NTC_NOMINAL_RESISTANCE; 8 result=(log(result)/NTC_NOMINAL_CONSTANT)+(1/(NTC_NOMINAL_TEMPERATURE+KELVIN_CONSTANT)); 9 temp=1/result-KELVIN_CONSTANT; 10 11 return temp; 12 }
（2）查表法
查表法顾名思义就是通过电阻分度表来获取温度区间，再做拟合。首先我们需要建立相应的表我们定义为数组。有了分度表实现也就简单了，但需要注意两端极限位置的处理。具体实现如下：
1 /*查表法计算NTC温度值*/ 2 static float LookupNTCTemperature(float resistance) 3 { 4 float temp; 5 uint16_t index=NTC_TABLE_LENGTH+10; 6 7 index=FindTargetLocation(resistance); 8 9 if(index<=0) 10 { 11 temp=ntcValueTable[0][0]; 12 } 13 else if(index>=NTC_TABLE_LENGTH) 14 { 15 temp=ntcValueTable[0][NTC_TABLE_LENGTH-1]; 16 } 17 else 18 { 19 float lowT=ntcValueTable[0][index-1]; 20 float lowR=ntcValueTable[1][index-1]; 21 float highR=ntcValueTable[1][index]; 22 23 temp=((resistance-lowR)*0.5)/(highR-lowR)+lowT; 24 } 25 26 return temp; 27 } 28 29 /*查找目标位置*/ 30 static uint16_t FindTargetLocation(float resistance) 31 { 32 uint16_t position=0; 33 while(ntcValueTable[1][position]>resistance) 34 { 35 if(position<NTC_TABLE_LENGTH-1) 36 { 37 position++; 38 } 39 else 40 { 41 position++; 42 break; 43 } 44 } 45 46 return position; 47 }
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