参考资料
核心逻辑：温度变化 → 电阻变化 → 电压变化 → ADC 数字信号 → 算法转换为温度值
1、热敏电阻的类型与特性
热敏电阻分为两类：
- NTC（负温度系数）：温度升高时电阻值降低（常用作温度传感器）。
- PTC（正温度系数）：温度升高时电阻值升高（多用于过流保护）。
在测温场景中通常使用 NTC，其电阻 - 温度关系遵循非线性特性，可用 Steinhart-Hart 方程 或 B 值方程 描述。
2、硬件电路设计
1、分压电路（核心电路）
- 热敏电阻（Rt）与固定电阻（Rref）串联，组成分压电路，连接到微控制器的 ADC（模数转换）引脚
- 原理：温度变化 → Rt 阻值变化 → ADC 引脚电压变化（
Vout = Vcc * Rref / (Rt + Rref)）。 - 固定电阻选择：Rref 通常取热敏电阻在测温范围中值附近的阻值（例如 Rt=10kΩ@25°C，选 Rref=10kΩ）
2、信号滤波
- 在 ADC 引脚并联滤波电容（例如 0.1μF），减少高频噪声干扰。
3、自热效应抑制
- 降低分压电路的工作电流（例如 Vcc=3.3V，Rref=10kΩ → 电流≈0.33mA），避免热敏电阻自身发热影响测温精度。
3、软件处理逻辑
1、ADC 采样与电压计算
- 微控制器读取 ADC 值（例如 12 位 ADC，数值范围 0~4095）
- 计算 ADC 引脚电压：
Vout = (ADC_value / ADC_max) * Vcc
2、 计算热敏电阻阻值
- 根据分压公式反推 Rt 阻值：
Rt = Rref * (Vcc / Vout - 1)
3、温度转换（关键步骤）
- 热敏电阻的阻值 - 温度关系是非线性的，常用以下两种方法转换：
- B 值方程（简化模型）
- Steinhart-Hart 方程（高精度）
4、查表法（优化计算速度）
- 预先建立阻值 - 温度对应表，通过插值法快速查表获取温度值，适用于资源有限的微控制器
4、校准与优化
- 两点校准：在已知温度点（如 0°C 和 100°C）测量实际 ADC 值，修正计算参数（B 值或 Steinhart-Hart 系数）
- 软件滤波：对 ADC 采样值进行滑动平均滤波或中值滤波，抑制噪声。
- 非线性补偿：通过分段线性化或查表法补偿热敏电阻的非线性特性。