[麦麦茶水间] 【每周分享】怎么样确认NTC 2.252KΩ温度传感器的B值参数?

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dffzh 发表于 2025-10-22 10:02 | 显示全部楼层 |阅读模式
我们先来介绍几个概念:
NTC
负温度系数热敏电阻,温度升高,电阻值下降。
B值(β值)
描述NTC电阻-温度特性的一个关键常数。它代表了在两个特定温度(通常是25°C/50°C或25°C/85°C)之间,材料电阻值变化的热敏感性。B值越高,曲线越陡峭,对温度变化越敏感。
标称电阻
2.252KΩ 就是指在基准温度(通常是25°C)下的电阻值,即 R25 = 2252 Ω。
方法一:通过外观和型号查询
这是最准确、最省事、最直接的方法。
查看传感器本体:仔细观察NTC传感器的表面,通常上面会印有型号代码。
例如:NTC 2.2KΩ B 3950,这里的 3950 就是B值。
或者类似 MF52-2252-3950 的型号,其中 2252 代表22*10² = 2200Ω ≈ 2.2kΩ,3950 就是B值。
查询产品规格书(Datasheet):
如果传感器是从某个供应商或品牌购买,找到对应的产品型号。
在网上搜索该型号的 Datasheet(数据手册)。在数据手册中,B值会作为一个核心参数被明确列出,通常会注明其参考温度范围,例如 B25/50= 3950K 或 B25/85 = 4100K。
结论:如果能找到型号和规格书,这就是最终的确认方法。
方法二:通过测量计算
如果传感器是旧的、没有任何标识,或者来历不明,那么可以通过实验测量来计算B值。这种方法需要一些设备和耐心。
所需工具:
高精度万用表:测量电阻。
恒温环境:一个精确的温箱,或者一个高精度的温度计(如水银温度计或已校准的数字温度计)配合一个保温杯(用于冰水混合物)和一个加热装置(如油浴)。
被测NTC传感器
原理与公式:
NTC的电阻-温度关系遵循近似指数规律,B值的计算公式如下:
B = (T * T) / (T - T) * ln(R / R)
B: 需要求解的B值(单位:开尔文 K)
T, T: 两个不同的绝对温度(单位:开尔文 K)。换算公式:T(K) = T(°C) + 273.15
R, R: 在温度 T 和 T 下测得的对应电阻值。
操作步骤:
选择两个测量温度点:
强烈建议将其中一个点选在 25°C,因为标称值(2.252kΩ)是在这个温度下给出的。这可以作为你的一个数据点 (T, R)。
另一个点 (T) 可以选择一个容易获得且准确的温度,例如:
0°C:用冰水混合物制造。
50°C 或 100°C:用可控的加热源(如水浴锅)制造。
测量并记录数据:
场景一:能精确控制25°C
将NTC和温度计置于25°C的恒温环境中,稳定后,记录精确温度 T(例如25.0°C)和测得的电阻 R。理论上它应该非常接近2252Ω,任何偏差都说明传感器或测量有误差。
再将NTC置于另一个温度 T(例如50.0°C),稳定后,记录 T 和 R
场景二:无法控制25°C(更通用)
将NTC置于第一个温度环境 T(例如室温20.0°C),记录 (T, R)。
再将NTC置于第二个温度环境 T(例如40.0°C),记录 (T, R)。
代入公式计算:
将摄氏温度 T(°C) 转换为开尔文温度 T(K)。
将数值代入公式计算。
计算示例:
假设我们测量得到两组数据:
T = 25.0°C = 298.15K, R = 2250 Ω(测量值,接近标称值)
T = 50.0°C = 323.15K, R = 842 Ω(测量值)
代入公式:
B = (T * T) / (T - T) * ln(R / R)
B = (298.15 * 323.15) / (323.15 - 298.15) *ln(2250 / 842)
B = (96316. / 25.00) * ln(2.672)
B = 3852.6 * 0.983
B ≈ 3787 K
这个计算出的B值(约3787K)就是该传感器在25°C/50°C温度区间的B值。
方法三:多点测量与曲线拟合
对于更高精度的要求,可以测量多个温度点(例如0°C,25°C, 50°C, 75°C, 100°C)的电阻值,然后使用专业软件(如Excel, Origin,MATLAB)进行非线性曲线拟合,使用Steinhart-Hart方程(1/T = A + B * ln(R) + C * (ln(R))^3,比B值方程更精确的模型)来反推传感器的特性参数。

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