熱敏電阻的原理及和阻值的關系如下：

一、熱敏電阻的原理熱敏電阻將長期處于不動作狀態(tài)；當環(huán)境溫度和電流處于c區(qū)時，熱敏電阻的散熱功率與發(fā)熱功率接近，因而可能動作也可能不動作。熱敏電阻在環(huán)境溫度相同時，動作時間隨著電流的增加而急劇縮短；熱敏電阻在環(huán)境溫度相對較高時具有更短的動作時間和較小的維持電流及動作電流。

二、熱敏電阻和阻值的關系：熱敏電阻器的典型特點是對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導體器件。

熱敏電阻的電阻－溫度特性可近似地用下式表示：R=R0exp{B（1/T-1/T0）}：R：溫度T（K）時的電阻值、Ro：溫度T0、（K）時的電阻值、B:B值、*T（K）=t（oC）+273.15。實際上，熱敏電阻的B值并非是恒定的，其變化大小因材料構成而異，最大甚至可達5K/°C。因此在較大的溫度范圍內(nèi)應用式1時，將與實測值之間存在一定誤差。此處，若將式1中的B值用式2所示的作為溫度的函數(shù)計算時，則可降低與實測值之間的誤差，可認為近似相等。

由于環(huán)境溫度的變化導致熱敏電阻本體的溫度變化，熱敏電阻一般都是半導體陶瓷做成的，當自身溫度變化時，其陶瓷內(nèi)部的電子遷移率會隨溫度的變化而變化。通常熱敏電阻會分為PTC（正溫度系數(shù)）和NTC（負溫度系數(shù)）熱敏電阻。正溫度系數(shù)就是電阻值隨溫度升高而增大的電阻器，負溫度系數(shù)電阻值隨溫度升高面指數(shù)降低。

解決非線性問題

如果您打算在整個溫度范圍內(nèi)均使用熱敏電阻溫度傳感器件，那么該器件的設計工作會頗具挑戰(zhàn)性。熱敏電阻通常為一款高阻抗、電阻性器件，因此當您需要將熱敏電阻的阻值轉換為電壓值時，該器件可以簡化其中的一個接口問題。然而更具挑戰(zhàn)性的接口問題是，如何利用線性 ADC 以數(shù)字形式捕獲熱敏電阻的非線性行為。

“熱敏電阻”一詞源于對“熱度敏感的電阻”這一描述的概括。熱敏電阻包括兩種基本的類型，分別為正溫度系數(shù)熱敏電阻和負溫度系數(shù)熱敏電阻。負溫度系數(shù)熱敏電阻非常適用于高精度溫度測量。要確定熱敏電阻周圍的溫度，您可以借助Steinhart-Hart公式：T=1/（A0+A1（lnRT）+A3（lnRT3））來實現(xiàn)。其中，T為開氏溫度；RT為熱敏電阻在溫度T時的阻值；而 A0、A1和A3則是由熱敏電阻生產(chǎn)廠商提供的常數(shù)。

熱敏電阻的阻值會隨著溫度的改變而改變，而這種改變是非線性的，Steinhart-Hart公式表明了這一點。在進行溫度測量時，需要驅動一個通過熱敏電阻的參考電流，以創(chuàng)建一個等效電壓，該等效電壓具有非線性的響應。您可以使用配備在微控制器上的參照表，嘗試對熱敏電阻的非線性響應進行補償。即使您可以在微控制器固件上運行此類算法，但您還是需要一個高精度轉換器用于在出現(xiàn)極端值溫度時進行數(shù)據(jù)捕獲。

另一種方法是，您可以在數(shù)字化之前使用“硬件線性化”技術和一個較低精度的 ADC。（Figure 1）其中一種技術是將一個電阻RSER與熱敏電阻RTHERM以及參考電壓或電源進行串聯(lián)（見圖1）。將 PGA（可編程增益放大器）設置為1V/V，但在這樣的電路中，一個10位精度的ADC只能感應很有限的溫度范圍（大約±25°C）。

Figure 1，請注意，在圖1中對高溫區(qū)沒能解析。但如果在這些溫度值下增加 PGA 的增益，就可以將 PGA 的輸出信號控制在一定范圍內(nèi)，在此范圍內(nèi) ADC 能夠提供可靠地轉換，從而對熱敏電阻的溫度進行識別。

微控制器固件的溫度傳感算法可讀取 10 位精度的 ADC 數(shù)字值，并將其傳送到PGA 滯后軟件程序。PGA 滯后程序會校驗 PGA 增益設置，并將 ADC 數(shù)字值與圖1顯示的電壓節(jié)點的值進行比較。如果 ADC 輸出超過了電壓節(jié)點的值，則微控制器會將 PGA 增益設置到下一個較高或較低的增益設定值上。如果有必要，微控制器會再次獲取一個新的 ADC 值。然后 PGA 增益和 ADC 值會被傳送到一個微控制器分段線性內(nèi)插程序。

從非線性的熱敏電阻上獲取數(shù)據(jù)有時候會被看作是一項“不可能實現(xiàn)的任務”。您可以將一個串聯(lián)電阻、一個微控制器、一個 10 位 ADC 以及一個 PGA 合理的配合使用，以解決非線性熱敏電阻在超過±25°C溫度以后所帶來的測量難題。