热敏电阻在温度测量和控制中的原理是什么？

热敏电阻是一种利用材料电阻随温度变化的特性来测量温度的传感器。它们通常分为两类：负温度系数（NTC）和正温度系数（PTC）。NTC热敏电阻的电阻随温度升高而降低，而PTC热敏电阻的电阻随温度升高而增加。

热敏电阻的工作原理基于其材料的电阻温度系数。在NTC热敏电阻中，随着温度的升高，材料的载流子浓度增加，导致电阻降低。这种特性使得NTC热敏电阻非常适合用于温度测量和控制应用。例如，在过热保护电路中，NTC热敏电阻可以检测温度的升高，并在达到特定阈值时触发保护机制。

在温度测量系统中，热敏电阻通常与固定电阻器串联，形成一个分压器电路。通过测量热敏电阻两端的电压，可以确定其电阻值，进而根据已知的电阻-温度关系计算出温度。为了提高测量精度，系统可能需要进行信号调理、模数转换、线性化和补偿。

热敏电阻的温度测量系统设计面临多种挑战，包括信号链的复杂性、电路板尺寸、成本和性能。高精度的测量需要精密的信号调理和模数转换，以及可能的线性化和补偿。一些集成解决方案，如ADI的AD7124-4/AD7124-8，提供了内置的构建模块，有助于简化设计。

此外，热敏电阻的温度测量可以通过简单的分压器配置实现初步线性化。根据热敏电阻值和Steinhart-Hart方程，可以确定温度。Steinhart-Hart方程是确定NTC热敏电阻温度的最佳数学表达式。

总的来说，热敏电阻在温度测量和控制中的原理是利用其电阻随温度变化的特性，通过电路设计和信号处理技术，实现对温度的精确测量和控制。