NTC测量温度，将其线性化，画出它的线性化曲线

NTC（Negative Temperature Coefficient）是一种负温度系数的热敏电阻，其电阻值随温度的升高而下降。为了方便测量和应用，需要将其线性化，即将其电阻值与温度之间的关系转化为一条直线。

线性化的方法一般是通过测量不同温度下的电阻值，然后根据这些数据进行拟合。常用的拟合方法是最小二乘法，即找到一条直线使得所有测量点到该直线的距离之和最小。

下面是一个简单的例子：

假设我们测量得到如下表格：

| 温度（℃） | 电阻值（Ω） |
| ---------- | ------------ |
| -50 | 10000 |
| -30 | 8000 |
| -10 | 6000 |
| 10 | 4000 |
| 30 | 2000 |
| 50 | 1000 |

我们可以将这些数据绘制成散点图，并使用 Excel 等工具进行拟合。

假设我们使用一次函数拟合，即 y = kx + b，其中 y 表示电阻值，x 表示温度。使用最小二乘法得到拟合直线的斜率 k 为 -200 Ω/℃，截距 b 为 20000 Ω。将其绘制在散点图上，即可得到线性化曲线。

注意：不同型号的 NTC 可能具有不同的线性化特性，需要根据具体型号进行拟合。同时，NTC 的线性化曲线可能会因温度范围、环境条件等因素而发生变化。

相关问题

热敏电阻的特性研究，若要用NTC测量温度，怎样将其线性化？画出它的线性化电路。

热敏电阻（thermistor）是一种温度敏感电阻器件，通常由金属氧化物（如锰铜、镍铜、铁铜等）制成。NTC（Negative Temperature Coefficient）是一种温度系数为负的热敏电阻，其电阻值随温度升高而下降。

由于热敏电阻的电阻值与温度不是线性关系，因此需要进行线性化处理。线性化的方法主要有两种：

1. 精度高的方法：使用专用的线性化芯片，例如AD592、LMP91000等。这种方法精度高，但成本较高。

2. 简单的方法：使用电路进行线性化，例如电桥、差分放大电路等。这种方法成本低，但精度较低。

下面是一种简单的线性化电路：


该电路由电阻R1、R2、R3、R4和热敏电阻NTC组成，其中R1和R2组成电压分压器，R3和R4组成差分放大电路。热敏电阻NTC的电阻值随温度升高而下降，导致其两端电压也发生变化。通过差分放大电路将这个变化放大，输出一个与温度成线性关系的电压信号。

该电路的线性化原理是：在一定温度范围内，NTC的电阻值随温度变化比较稳定，因此可以通过调节R1和R2的比值来使得差分放大电路的放大倍数与NTC的电阻值变化成线性关系。当NTC的电阻值变化10倍时，差分放大电路的放大倍数也变化10倍，从而输出一个与温度成线性关系的电压信号。

需要注意的是，由于温度敏感元件的响应速度相对较慢，因此在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的线性化方法和电路参数，以满足实际应用需求。

在使用Arduino和NTC热敏电阻进行温度测量时，如何处理NTC的非线性阻值变化并准确转换为温度值？

处理NTC热敏电阻的非线性阻值变化并将其转换为温度值，需要理解NTC的工作原理和阻值与温度的非线性关系。首先，需要知道NTC的B常数和在某一温度下的标称阻值（如25℃时的R25值）。接着，通过实验或者查阅数据表，获得NTC在不同温度下的阻值数据，建立一个温度-阻值的对应表。然后，可以使用两电阻分压原理，将NTC与一个上拉电阻串联，并通过Arduino的模拟输入读取中间节点的电压值。这个电压值通过Arduino的内置ADC转换为0-1023之间的数字量，即AD值。

参考资源链接：[Arduino NTC热敏电阻测温实践与线性化处理](https://wenku.csdn.net/doc/6pw92nyoxy?spm=1055.2569.3001.10343)

为了将AD值转换为温度值，我们需要根据NTC的特性曲线建立一个数学模型。这通常涉及到线性或非线性函数拟合。例如，可以通过最小二乘法对温度-阻值数据进行线性回归分析，得到一个线性函数，该函数可以近似描述AD值与温度之间的关系。具体来说，如果有足够多的数据点，可以使用拟合软件或编程语言中的函数拟合模块来找到最佳拟合曲线。

在编程实现时，可以将这个线性函数写入Arduino代码中，当读取到新的AD值时，直接应用这个函数计算对应的温度值。为了提高精度，也可以使用多项式拟合或者查找表（LUT）的方法，将AD值映射到温度值上。在Arduino代码中实现这一转换，就可以实时显示或记录环境温度。

最终，你可以通过输出函数将温度值发送到串口监视器，以便观察和验证。同时，确保程序中有适当的延时，以控制测量频率。通过这些步骤，你能够有效地使用Arduino和NTC热敏电阻进行温度测量，并通过线性化处理准确地获取温度读数。为了进一步深入学习和掌握这些概念和技巧，推荐参考《Arduino NTC热敏电阻测温实践与线性化处理》一文，它不仅提供了理论基础，还提供了实用的编程示例和深入的实践指导。

参考资源链接：[Arduino NTC热敏电阻测温实践与线性化处理](https://wenku.csdn.net/doc/6pw92nyoxy?spm=1055.2569.3001.10343)