NTC热敏电阻测温模块 — 技术文档

1. 概述

NTC热敏电阻测温模块采用负温度系数 (Negative Temperature Coefficient) 热敏电阻与 10KΩ 分压电阻构成分压电路，温度变化引起 NTC 阻值变化，进而改变 AO 引脚输出电压。模块同时板载 LM393 比较器，通过电位器设定阈值，当温度超过阈值时 DO 引脚输出低电平，实现简易温度开关功能。

核心特点

• 双输出：AO 模拟量（连续测温）+ DO 数字开关量（阈值报警）
• 成本极低，适合批量部署
• 测温范围宽，响应较快
• 板载电源指示灯和 DO 状态指示灯
• 电位器调节触发阈值

2. 引脚定义

引脚	丝印	功能
1	VCC	电源正，3.3V ~ 5V
2	GND	电源地
3	AO	模拟电压输出 (0 ~ VCC)，接 MCU ADC
4	DO	数字开关量输出，超阈值 = LOW（TTL）

DO 输出低电平有效：温度超过设定阈值 → DO 拉低 → 板载 DO LED 点亮。

3. 工作原理

    VCC ──┬── 10KΩ (分压电阻) ──┬── AO (MCU ADC读取)
          │                    │
          │                   NTC (10KΩ @25°C)
          │                    │
         GND ───────────────── GND

    AO = VCC × RNTC / (R_fixed + RNTC)

    温度 ↑ → RNTC ↓ → AO 电压 ↓  (NTC负温度系数)
    温度 ↓ → RNTC ↑ → AO 电压 ↑

4. 温度计算公式

Steinhart-Hart 简化公式（B参数方程）：

R_NTC = R_fixed × AO / (VCC - AO)          ... (1)
T_K   = 1 / (1/T0 + ln(R_NTC/R0) / B)      ... (2)
T_°C  = T_K - 273.15

其中：

• R0 = NTC 在 T0 温度下的阻值（通常 10KΩ @ 25°C = 298.15K）
• B = 材料常数（常见 3950 或 3435）
• R_fixed = 模块上的分压电阻（通常 10KΩ）

实用经验公式（B=3950, R0=10K, Rf=10K, VCC=5V）：

// 读取 ADC 值 (0~1023, Arduino 10-bit)
float adc = analogRead(A0);
float R_ntc = 10000.0 * (1023.0 / adc - 1.0);
float tempC = 1.0 / (1.0/298.15 + log(R_ntc/10000.0)/3950.0) - 273.15;

5. 电气特性

参数	规格
工作电压	3.3V ~ 5V
NTC 标称阻值	10KΩ @ 25°C
B 值 (25/85°C)	3950（常见）/ 3435
测温范围	-25°C ~ +125°C
精度	±1~2°C（未经校准），±0.5°C（单点校准后）
AO 输出范围	0 ~ VCC
DO 输出	TTL 电平，超阈值低电平
分压电阻	10KΩ（与 NTC 串联至 VCC）

6. 典型精度参考 (B=3950, R0=10K, Rf=10K)

温度 (°C)	NTC 阻值 (Ω)	AO 电压 (5V)	ADC (10bit)
-20	97,000	4.53V	928
0	32,700	3.83V	784
25	10,000	2.50V	512
50	3,600	1.32V	271
80	1,250	0.56V	114
100	680	0.32V	65

7. 使用注意事项

1. B值确认：不同批次 NTC 的 B 值可能为 3435 或 3950，务必确认。B 值不匹配会导致温度偏差
2. ADC参考电压：AO 电压依赖于 VCC，若 VCC 波动则读数不准。推荐使用 MCU 内部基准或稳定 VCC
3. 自热效应：NTC 流经电流会产生自热，分压电阻 10KΩ 可将电流限制在 ~0.25mA，自热可忽略
4. 多点校准：如需高精度（±0.5°C），建议在 0°C、25°C、50°C 三点校准后拟合
5. 防水处理：用于液体测温时需将 NTC 探头做防水密封处理
6. DO 阈值调节：使用小螺丝刀旋转电位器，顺时针 = 阈值升高，逆时针 = 阈值降低
7. 响应时间：空气中响应慢（~15s），水中快（~3s）。如需快速响应可涂导热硅脂