热敏电阻传感器
NTC 是 Negative Temperature Coefficient 的缩写， NTC 热敏电阻是一种具有负温度系数的热敏电阻,其主要的特点是在工作温度范围内电阻随温度的升高而降低。利用其基本的电阻温度特性、电压电流特性， NTC 系列热敏电阻已广泛应用于家用电器产品中，以达到自动增益调整、过负荷保护、温度控制、温度补偿、稳压稳幅等作用。
- NTC 常见的封装/形态如下：
探针式 NTC 热敏电阻：适合多种应用场景，适合极高温或极低温探测
贴片式 NTC 热敏电阻：一次性贴装在 PCB 上，适合温度补偿电路， LED 照明温度监测，电池组温度监测
- NTC 关键参数：
阻值规格(25℃ 阻值 1K,5K,10K,50K,100K 等)
阻值精度(0.5%,1%,2%,3%,5%)
使用温度范围
B 值(材料常数， B 值越高电阻变化率越高)
探头外形、探头材料、导线材料、导线长度
- NTC Driver 适用电路：
单 ADC 通道测量： 当NTC在上面时,随着温度升高， NTC 的电阻值下降，导致分压电路中 NTC 端的电压下降，固定电阻端的电压上升，最终输出电压会随之变化。而当 NTC 在下面时，情况正好相反， NTC 的电阻值下降会导致分压电路中 NTC 端的电压上升，固定电阻端的电压下降，输出电压也会相应变化。因此， NTC 在上面和下面会得到相反的结果，这一点在设计和使用 NTC 测量电路时需要特别注意，确保正确理解和处理 NTC 的温度特性。
当使用以下电路时： Vcc ——–> Rt ——–> Rref ——–> GND 需要通过
`ntc_config_t`中的`circuit_mode`字段选择相应的电路模式。当使用这种电路模式时，应该使用`CIRCUIT_MODE_NTC_VCC`。当使用以下电路时： Vcc ——–> Rref ——–> Rt ——–> GND 需要通过
`ntc_config_t`中的`circuit_mode`字段选择相应的电路模式。当使用这种电路模式时，应该使用`CIRCUIT_MODE_NTC_GND`。- 关于分压电阻 Rref 取值：
Rref 的阻值一般取 Rt 在 25 摄氏度的阻值
- NTC 数字温度转换参数，公式为: Rt = R * EXP (B * (1/T1-1/T2))
-Rt 是热敏电阻在 T1 温度下的电阻 -R 是室温下热敏电阻在 T2 时的标称电阻 -B 值是热敏电阻的一个重要参数 -EXP 是 e 的 n 次方 -T1 和 T2 是指 K 度，即开尔文温度， K 度 = 273.15 （绝对温度）+ 摄氏度
应用示例
创建ntc热敏电阻驱动
// Create a ntc driver and register call-back
ntc_config_t ntc_config = {
.b_value = 3950,
.r25_ohm = 10000,
.fixed_ohm = 10000,
.vdd_mv = 3300,
.circuit_mode = CIRCUIT_MODE_NTC_GND,
.atten = ADC_ATTEN_DB_11,
.channel = ADC_CHANNEL_3,
.unit = ADC_UNIT_1
};
ntc_device_handle_t ntc = NULL;
adc_oneshot_unit_handle_t adc_handle = NULL;
ESP_ERROR_CHECK(ntc_dev_create(&ntc_config, &ntc, &adc_handle));
ESP_ERROR_CHECK(ntc_dev_get_adc_handle(ntc, &adc_handle));
//get ntc temperature
float temp = 0.0;
if (ntc_dev_get_temperature(ntc, &temp) == ESP_OK) {
ESP_LOGI(TAG, "NTC temperature = %.2f ℃", temp);
}
//delete handle
TEST_ASSERT_EQUAL(ESP_OK, ntc_dev_delete(ntc));
API 参考
以下 API 实现了对热敏电阻传感器的硬件抽象，用户可直接调用该层代码编写传感器应用程序，也可以使用 sensor_hub 中的传感器接口实现更简单的调用。
Header File
Functions
-
esp_err_t ntc_dev_create(ntc_config_t *config, ntc_device_handle_t *ntc_handle, adc_oneshot_unit_handle_t *adc_handle)
Initialize the NTC and ADC channel config.
- 参数
config –
ntc_handle – A ntc driver handle
adc_handle – A adc handle
- 返回
ESP_OK Success
ESP_FAIL Failure
-
esp_err_t ntc_dev_get_adc_handle(ntc_device_handle_t ntc_handle, adc_oneshot_unit_handle_t *adc_handle)
Get the adc handle.
- 参数
ntc_handle – A ntc driver handle
adc_handle – A adc handle
- 返回
ESP_OK Success
ESP_FAIL Failure
-
esp_err_t ntc_dev_delete(ntc_device_handle_t ntc_handle)
Delete ntc driver device and ntc detect device.
- 参数
ntc_handle – A ntc driver handle
- 返回
ESP_OK Success
ESP_FAIL Failure
-
esp_err_t ntc_dev_get_temperature(ntc_device_handle_t ntc_handle, float *temperature)
Get the ntc temperature.
- 参数
ntc_handle – A ntc driver handle
temperature – NTC temperature
- 返回
ESP_OK Success
ESP_FAIL Failure
Structures
-
struct ntc_config_t
NTC config data type.
Public Members
-
ntc_circuit_mode_t circuit_mode
ntc circuit mode
-
adc_unit_t unit
adc unit
-
adc_atten_t atten
adc atten
-
adc_channel_t channel
adc channel
-
uint32_t b_value
beta value of NTC (K)
-
uint32_t r25_ohm
25℃ resistor value of NTC (K)
-
uint32_t fixed_ohm
fixed resistor value (Ω)
-
uint32_t vdd_mv
vdd voltage (mv)
-
ntc_circuit_mode_t circuit_mode
Type Definitions
-
typedef void *ntc_device_handle_t