熱敏電(dian)阻(zu)是一種根據溫度不同電阻值(zhi)不同(tong)的電阻，被廣泛應用于(yu)汽車(che)電(dian)子控制(zhi)器內(nei)，尤其是汽車(che)空調(diao)、鋰電(dian)池管理系統(BMS)和車載電源控制(zhi)器(qi)等，都需(xu)要(yao)應用到熱(re)敏電阻的模(mo)塊。NTC熱敏電阻是指電阻(zu)值隨(sui)溫度升(sheng)高而(er)降(jiang)低的電(dian)阻，由于其具有對溫度敏感、精度較高、價格便宜等優點，被廣泛應用于各種溫度檢測的場合。但是NTC熱敏電阻的阻值與溫度呈非線性對應關系，因此在實際應用中比較難以測試。

市面上(shang)現有的汽車空調中，對其所應用的(de)NTC熱敏電阻的(de)溫度獲取主(zhu)要(yao)有兩種(zhong)方(fang)式，一種(zhong)是直(zhi)接采(cai)用(yong)理想(xiang)的(de)B25值(zhi)以(yi)及RT值(zhi)，使(shi)用(yong)該方(fang)法，會使(shi)熱敏電阻在實際(ji)制作(zuo)時，難(nan)以按照理想的數值(zhi)進(jin)(jin)行設定，若實際(ji)應用中按照理想值(zhi)進(jin)(jin)行電子(zi)應用，將會導致產品存在很大(da)的誤差(cha)。另一種，是直接把熱敏電阻制(zhi)造(zao)商(shang)提(ti)供的RT表輸入到汽車空調(diao)控制器中，但由于制造商(shang)所提供的(de)RT表的數目要么很多，需要軟件工程師一個個輸入，不僅工作量大，而且也存在人為誤差；要么RT表里面的數值很少，中間直接被線性處理，導致存在較大的誤差。因此，有必要在汽車空調投入使用之前，對汽車空調中所使用的熱敏電阻(zu)進行測試，以驗證RT表數據的有效性及保證汽車空調具備較高的溫控精準度。

今天(tian)，為(wei)大(da)家介紹一種用于(yu)汽車(che)空調的NTC熱敏電阻測(ce)試方法，其選取基于(yu)Steinhart-Hart方程的三(san)階多(duo)項式擬合公式，對NTC熱(re)敏電阻(zu)制造商(shang)提供的(de)RT表數(shu)據(ju)(ju)值進(jin)行擬合分析，將(jiang)擬合后的(de)數(shu)據(ju)(ju)與原(yuan)始數(shu)據(ju)(ju)作比較，若所(suo)得殘差超出預(yu)先設定的閾值(zhi)時，提(ti)示復(fu)查該NTC熱敏(min)電(dian)阻。并(bing)且(qie)，針對RT表(biao)數據較少的NTC熱敏電阻，采用特性曲線分段插值的(de)方式，對(dui)RT表數據(ju)進(jin)行修正，并經(jing)軟件濾(lv)波后給(gei)出一組新的適合應用(yong)的RT表數據(ju)，為選用(yong)NTC熱敏電阻(zu)提供參考。具體步驟如下：

(1)選取對NTC熱敏電阻的RT表數據進行曲線擬合的三階多項式擬合公式，具體如下：

R_T＝R₂₅exp[A+B/T+C/T²+D/T³](1)

或

其中(zhong)，R_T為(wei)溫度為(wei)T時的(de)電阻值，T為華氏溫度，R₂₅為室溫為25℃時的(de)電阻值，A、B、C、D、A₁、B₁、C₁以及D₁均為常數；

(2)將NTC熱敏電阻制造商提供的RT表數據值轉化為常數矩陣(T_incar^<i>)_j，其中i為矩陣(zhen)(zhen)的列(lie)數，j為矩陣(zhen)(zhen)的行數，且(T_incar^<0>)_j(可簡寫為T_incar^<0>)為(wei)RT表(biao)數(shu)據中的(de)溫度參數(shu)；

(3)利用軟件(jian)對常數矩(ju)陣(T_incar^<i>)_j進行特(te)性曲線分析；

(4)利用軟件對NTC熱敏電阻的溫度參數進行誤差分析，看是否符合汽車空調的設計要求；

(5)將(T_incar^<0>)_j轉(zhuan)化為(wei)華氏溫(wen)度Tmp_m(0≤m≤j-1)(可簡(jian)寫為Tmp)：

Tmp：＝T_incar^<0>+273.15(3)

(6)將(jiang)常數矩陣(T_incar^<i>)中除T_incar^<0>之外的數據以及計算所得的Tmp_m值帶入多(duo)項式擬合公式(2)中計算出(chu)常數(shu)A₁、B₁、C₁、D₁并得到常數矩陣

(7) 將Tmp和a_k帶(dai)入下式(4)中計算得出經擬合后的NTC熱敏電阻的電阻值R_T(Tmp·K，a_sh)；

(8)利用軟件對(dui)經擬合(he)所(suo)得(de)的電(dian)阻值R_T(Tmp·K，a_sh)與NTC熱敏電阻制造廠商提供的RT表數據值作比較并進行殘差分析，當所得殘差超過預先設定的閾值時，提示復查該熱敏電阻；

(9)采用(yong)曲(qu)線分段插值對(dui)RT表數據進(jin)行修正，并經軟件(jian)濾波后A/D采樣得出一組(zu)新(xin)的適合(he)應用(yong)的RT表數據，為選用(yong)NTC熱敏電阻提供參考。并且(qie)在給定的(de)一組(zu)新的(de)適合(he)應用的(de)RT表數據(ju)中給出了熱敏電阻作為(wei)溫度傳感器發生線束斷路情況的應急溫度數據。

作為(wei)改進(jin)，在對RT表數(shu)(shu)據進行曲線(xian)分段插值處理過(guo)程中(zhong)，針對(dui)RT表數(shu)(shu)據中(zhong)在-10~40℃溫度區(qu)間的電阻(zu)值進行步(bu)(bu)長(chang)為1的等步(bu)(bu)長(chang)數(shu)(shu)據插值，對(dui)剩下溫度區(qu)間的電阻(zu)值進行步(bu)(bu)長(chang)為5的等步(bu)(bu)長(chang)數(shu)(shu)據插值。

軟件(jian)濾波(bo)所采用的濾波(bo)公式為：

rem＝[rem+filt*(2^f_rate-1)+input]&(2^f_rate-1)(6)

其(qi)中，filt為(wei)軟(ruan)件濾(lv)波的循環(huan)濾(lv)波值，input為(wei)軟(ruan)件濾(lv)波的輸入電流值，f_rate為(wei)軟(ruan)件濾(lv)波的濾(lv)速(su)。

相對于傳統的利用(yong)(yong)指數(shu)公(gong)式進行計(ji)(ji)(ji)算(suan)的(de)方(fang)法(fa)(fa)，該(gai)測(ce)試(shi)(shi)方(fang)法(fa)(fa)能在更(geng)(geng)(geng)大的(de)溫度(du)范圍內與實(shi)測(ce)數(shu)據更(geng)(geng)(geng)吻合；而且(qie)，所利用(yong)(yong)的(de)公(gong)式比(bi)較(jiao)簡潔，擬合參(can)數(shu)的(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)量和方(fang)程的(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)量都(dou)更(geng)(geng)(geng)少(shao)，因此運(yun)算(suan)速度(du)更(geng)(geng)(geng)快；該(gai)測(ce)試(shi)(shi)方(fang)法(fa)(fa)精度(du)更(geng)(geng)(geng)高，占用(yong)(yong)的(de)計(ji)(ji)(ji)算(suan)機(ji)儲存空間(jian)更(geng)(geng)(geng)少(shao)，在工程應用(yong)(yong)中運(yun)算(suan)速度(du)更(geng)(geng)(geng)快；該(gai)測(ce)試(shi)(shi)方(fang)法(fa)(fa)還可用于評估NTC熱敏電阻制造商(shang)提供的RT表數據的有效(xiao)性，以及其(qi)精(jing)度是(shi)否符合設計(ji)要求(qiu)，并在對熱敏電阻(zu)的采購管理具有一定的指導作用，避免了直接采用理想的B25值或RT值做產品設計所帶來的誤差，同時也改善了熱敏電阻給實際產品帶來的誤差。