熱敏電阻是一種根據(jù)溫度不同電阻值不同的電阻，被廣泛應用于汽車電子控制器內，尤其是汽車空調、鋰電池管理系統(tǒng)(BMS)和車載電源控制器等，都需要應用到熱敏電阻的模塊。NTC熱敏電阻是指電阻值隨溫度升高而降低的電阻，由于其具有對溫度敏感、精度較高、價格便宜等優(yōu)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。

市面上現(xiàn)有的汽車空調中，對其所應用的NTC熱敏電阻的溫度獲取主要有兩種方式，一種是直接采用理想的B25值以及RT值，使用該方法，會使熱敏電阻在實際制作時，難以按照理想的數(shù)值進行設定，若實際應用中按照理想值進行電子應用，將會導致產(chǎn)品存在很大的誤差。另一種，是直接把熱敏電阻制造商提供的RT表輸入到汽車空調控制器中，但由于制造商所提供的RT表的數(shù)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(shù)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進行測試，以驗證RT表數(shù)據(jù)的有效性及保證汽車空調具備較高的溫控精準度。

今天，為大家介紹一種用于汽車空調的NTC熱敏電阻測試方法，其選取基于Steinhart-Hart方程的三階多項式擬合公式，對NTC熱敏電阻制造商提供的RT表數(shù)據(jù)值進行擬合分析，將擬合后的數(shù)據(jù)與原始數(shù)據(jù)作比較，若所得殘差超出預先設定的閾值時，提示復查該NTC熱敏電阻。并且，針對RT表數(shù)據(jù)較少的NTC熱敏電阻，采用特性曲線分段插值的方式，對RT表數(shù)據(jù)進行修正，并經(jīng)軟件濾波后給出一組新的適合應用的RT表數(shù)據(jù)，為選用NTC熱敏電阻提供參考。具體步驟如下：

(1)選取對NTC熱敏電阻的RT表數(shù)據(jù)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，R_T為溫度為T時的電阻值，T為華氏溫度，R₂₅為室溫為25℃時的電阻值，A、B、C、D、A₁、B₁、C₁以及D₁均為常數(shù)；

(2)將NTC熱敏電阻制造商提供的RT表數(shù)據(jù)值轉化為常數(shù)矩陣(T_incar^<i>)_j，其中i為矩陣的列數(shù)，j為矩陣的行數(shù)，且(T_incar^<0>)_j(可簡寫為T_incar^<0>)為RT表數(shù)據(jù)中的溫度參數(shù)；

(3)利用軟件對常數(shù)矩陣(T_incar^<i>)_j進行特性曲線分析；

(4)利用軟件對NTC熱敏電阻的溫度參數(shù)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轉化為華氏溫度Tmp_m(0≤m≤j-1)(可簡寫為Tmp)：

Tmp：＝T_incar^<0>+273.15(3)

(6)將常數(shù)矩陣(T_incar^<i>)中除T_incar^<0>之外的數(shù)據(jù)以及計算所得的Tmp_m值帶入多項式擬合公式(2)中計算出常數(shù)A₁、B₁、C₁、D₁并得到常數(shù)矩陣

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

(8)利用軟件對經(jīng)擬合所得的電阻值R_T(Tmp·K，a_sh)與NTC熱敏電阻制造廠商提供的RT表數(shù)據(jù)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)采用曲線分段插值對RT表數(shù)據(jù)進行修正，并經(jīng)軟件濾波后A/D采樣得出一組新的適合應用的RT表數(shù)據(jù)，為選用NTC熱敏電阻提供參考。并且在給定的一組新的適合應用的RT表數(shù)據(jù)中給出了熱敏電阻作為溫度傳感器發(fā)生線束斷路情況的應急溫度數(shù)據(jù)。

作為改進，在對RT表數(shù)據(jù)進行曲線分段插值處理過程中，針對RT表數(shù)據(jù)中在-10~40℃溫度區(qū)間的電阻值進行步長為1的等步長數(shù)據(jù)插值，對剩下溫度區(qū)間的電阻值進行步長為5的等步長數(shù)據(jù)插值。

軟件濾波所采用的濾波公式為：

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

其中，filt為軟件濾波的循環(huán)濾波值，input為軟件濾波的輸入電流值，f_rate為軟件濾波的濾速。

相對于傳統(tǒng)的利用指數(shù)公式進行計算的方法，該測試方法能在更大的溫度范圍內與實測數(shù)據(jù)更吻合；而且，所利用的公式比較簡潔，擬合參數(shù)的計算量和方程的計算量都更少，因此運算速度更快；該測試方法精度更高，占用的計算機儲存空間更少，在工程應用中運算速度更快；該測試方法還可用于評估NTC熱敏電阻制造商提供的RT表數(shù)據(jù)的有效性，以及其精度是否符合設計要求，并在對熱敏電阻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(chǎn)品設計所帶來的誤差，同時也改善了熱敏電阻給實際產(chǎn)品帶來的誤差。