针对电机驱动芯片的测温电路解析（Dummy-Motor-42电路板）

这是一个典型的NTC热敏电阻分压+RC滤波电路，用于温度采集，常见于电机驱动板、电池管理系统等需要监测温度的场景。

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1. 电路结构与元件作用

• R4（10k NTC热敏电阻）：负温度系数热敏电阻，温度升高时阻值减小，温度降低时阻值增大。
• R5（3.3k 固定电阻）：与NTC组成分压电路，将电阻变化转化为电压变化。
• C3（10μF 电容）：与R5并联，构成RC低通滤波，滤除温度信号中的高频噪声，使输出更平滑。
• VCC_3V3：3.3V供电，为分压电路提供基准电压。
• TEMP：输出电压节点，接MCU的ADC引脚，用于采集温度对应的电压值。

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2. 工作原理

1. 分压原理：
   电路是一个串联分压结构，输出电压 \(V_{\text{TEMP}}\) 由R4和R5的阻值决定：

   \[V_{\text{TEMP}} = \frac{R_5}{R_4 + R_5} \times 3.3V \]
   • 当温度升高 → R4阻值减小 → \(V_{\text{TEMP}}\) 升高
   • 当温度降低 → R4阻值增大 → \(V_{\text{TEMP}}\) 降低

2. 滤波原理：
   C3与R5并联，形成RC低通滤波，时间常数 \(\tau = R_5 \times C_3 = 3.3k\Omega \times 10\mu F = 33ms\)。
   这个时间常数远大于温度变化的速度，能有效滤除电磁干扰，让ADC采集到的电压更稳定。

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3. 温度计算方法

MCU通过ADC采集到 \(V_{\text{TEMP}}\) 后，可反推NTC阻值，再通过NTC的B值参数表计算出温度：

1. 由分压公式反推R4：
   \[R_4 = R_5 \times \left( \frac{3.3V}{V_{\text{TEMP}}} - 1 \right) \]

2. 使用B值方程计算温度：
   \[\frac{1}{T} = \frac{1}{T_0} + \frac{1}{B} \ln\left(\frac{R_4}{R_{25}}\right) \]
   • \(T_0\)：25℃（298.15K）
   • \(R_{25}\)：NTC在25℃时的标称阻值（如10kΩ）
   • \(B\)：NTC的B值（如3950）

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4. 设计要点

• NTC选型：R4的标称阻值（10k）和B值（如3950）需与R5匹配，确保在目标温度范围内，输出电压在ADC的有效量程内（如0.5V~2.8V）。
• 滤波参数：C3的容量根据噪声环境调整，容量越大滤波效果越好，但响应速度会变慢。
• ADC采样：MCU的ADC需配置为单次采样或多次平均采样，以进一步提高温度测量的精度。