對于電流激勵來說，一般情況下，參考電阻阻值應大于等于NTC熱敏電阻最高阻值。而熱敏電阻的最高阻值取決于系統(tǒng)中測量的最低溫度。這么做的好處是，確保了傳感器和參考電阻之間產(chǎn)生的電壓始終在后續(xù)電路的采集范圍內(nèi)。

對于電壓激勵來說，標稱電阻低的熱敏電阻，也可以使用電壓激勵。然而，用戶必須確保通過傳感器的電流在任何時候對傳感器本身或應用而言都不會太大。

當使用標稱電阻大、溫度范圍大的熱敏電阻時，電壓激勵更容易實現(xiàn)。較大的標稱電阻確保標稱電流處于合理水平。然而，設計者需要確保電流在應用支持的整個溫度范圍內(nèi)處于可接受的水平。

可編程增益級vs.動態(tài)激勵電流

熱敏電阻在低溫度下具有較大的電阻，則會導致激勵電流值非常低, 而在高溫下通過熱敏電阻產(chǎn)生的電壓很小。為了優(yōu)化這些低電平信號的測量，可以使用可編程增益級。然而，當熱敏電阻的信號電平隨溫度顯著變化時，需要動態(tài)編程增益。

另一種方法是，增益固定不變，但使用動態(tài)激勵電流。隨著熱敏電阻信號電平的變化，激勵電流值會動態(tài)變化，從而使熱敏電阻上產(chǎn)生的電壓在電子設備的指定輸入范圍內(nèi)。

在熱敏電阻頂部放置一個電阻并施加穩(wěn)定的電壓。溫度變化時，熱敏電阻中的電阻也會發(fā)生變化，從而改變頂部電阻兩端的壓降。分壓電阻器中心的輸出為模擬電壓，將由ADC測量。

比率度

比率度是描述捕獲的ADC值的術語。該值可與輸入和/或電源電壓的變化成比例地變化。當提供給溫度感測電路的分壓器的VCC電源也提供用于VREF的電壓時，則稱其為比率度。VCC的任何變化都將在分壓器和VREF處同等同時變化，從而影響ADC的測量值，讓這些源之間的潛在差分誤差最小。

比率度方法可以增加系統(tǒng)中的總精度。在實現(xiàn)不使用平均或過采樣的基于熱敏電阻的溫度傳感器時，為分壓器和ADC的VREF使用相同的電源非常重要。

比率度，由同一電源供電的電阻分壓器和VREF供電

ADC的位數(shù)將決定分辨率而非精度。分辨率是ADC用來測量施加到ADC管腳的模擬電壓的步長。分辨率的位數(shù)以及參考電壓（VREF）將設置ADC的步長值。

一個10位ADC將具有2^10=1024位，而3.3VDC的VREF將為每個ADC位提供3.3/1024=0.003226VDC的分辨率。一個16位ADC將具有65536位的總分辨率，每位分辨率為0.000005035VDC。ADC位數(shù)越多將意味著更高的測量分辨率。

請勿將精度與分辨率混淆。分辨率是指能夠看到被測電路值的變化。用于溫度測量的典型ADC的分辨率為12-16位。您會發(fā)現(xiàn)8位或10位ADC不能提供足夠的分辨率來查看熱敏電阻的精度，且具有較大的溫度步長，通常不可接受。

過采樣是一種平均測量值的方法，可提高分辨率和信噪比。過采樣的工作原理是將多個帶有噪聲的溫度測量值相加，然后進行平均，得到一個更精確的數(shù)值。每超過8個過采樣，分辨率將增加2位。16次過采樣會將10位ADC的總分辨率提高到14位。如果噪聲高于Nyquist頻率，則可在應用程序中使用任意數(shù)量的樣本（N＃份樣本）來獲得設計所需的分辨率。Nyquist速率是您期望獲得實際溫度讀數(shù)的頻率。樣本總數(shù)必須比實際所需溫度結果快至少N＃倍。

在使用過采樣方法時，在輸入信號中添加一些抖動噪聲可改善分辨率誤差。許多實際應用中，噪聲小幅增加可大幅提高測量分辨率。在實踐中，將抖動噪聲置于測量感興趣的頻率范圍之外，隨后可以在數(shù)字域中濾除這些噪聲，從而在感興趣的頻率范圍內(nèi)進行最終的測量，同時具有更高的分辨率和更低的噪聲。

提供抖動噪聲的更佳方法是將熱敏電阻分壓器的Vcc和VREF.分開（將MCU的內(nèi)部VREF用于ADC）。請勿在電阻分壓器電壓檢測線上放置電容器。許多情況下，電路噪聲將足以使電阻分壓器的電壓抖動，以求平均值。抖動噪聲必須等于4位或更多位振幅。10位具有3.3VDC VREF的ADC將擁有0.0032VDC的電壓步長。抖動噪聲必須至少是預期溫度測量值上下的4位分辨率。10位ADC的最小抖動噪聲必須高于ADC的最低有效位（LSB）+/- 0.0128VDC（0.0256VDC p-p）或更高，以提供必要的電平，從而通過求平均值適當提高ADC的位分辨率。

在ADC讀取一個位值并計算溫度后，您可將該值存儲在先進先出（FIFO）軟件陣列中。當新值輸入陣列時，最舊的樣本將被丟棄，所有其他樣本都將移至下一個對應的單元，從而創(chuàng)建一個FIFO。該求平均值方法可應用于溫度轉換過程中使用的任何值，例如溫度、ADC位值、分壓器電壓，甚至計算得出的電阻。所有這些因素平均下來都將很好地發(fā)揮作用。

審核編輯：劉清