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热电阻的信号调节以及热电阻特性的线性化可用方法

来源:发表时间:2018-12-17


      在上一篇文章中,金莎娱乐官方网站专家讲了一些用于RTD的信号调节电路。今天金莎娱乐官方网站专家带你们学习热电阻的信号调节以及热电阻特性的线性化可用方法。咱们知道热电阻是由半导体材料制成的温度测量传感器。金莎娱乐官方网站热电阻的电阻通常随着温度的升高而降低,因此它具有负温度系数(NTC)。

由温度变化引起的热电阻的电阻变化由下式给出,

式:

      RT是T(K)的温度,

      R0是T0处的电阻,通常为298K,

什么是热电阻的特征温度常数,

      热电阻的温度与温度的关系是非线性的,因此线性化电路也包含在热电阻信号调节电路中的放大器中。

热电阻的信号调节

      热电阻的信号调节包括桥式放大器和线性化电路。这些电路说明如下。

桥式放大器

      以下电路显示了用于放大热电阻输出的桥式放大器。由于热电阻的输出范围非常低,因此不能使用如此短的输出范围来获得操作任何现场设备的良好精度。

热电阻桥式放大器

      桥式放大器由惠斯通电桥组成,其中一个臂中使用了带有热电阻作为反馈电阻的反相放大器,如图所示。该运算放大器产生的输出电压与热电阻的电阻变化成比例。

热电阻的线性化

      对于热电阻特性的线性化,有几种方法可用。

使用并联电阻:

      在该方法中,并联电阻器与热电阻连接。该方法增加了线性度,但也降低了电路的灵敏度。

      带热电阻的并联电阻器

      等效阻力的值由下式给出,

      并联电阻输出

      其中Rp是并联电阻的值,

      Rtm是中等温度下的热电阻温度,

      Tm是温度变化的中等规模,

      什么是特征温度常数。

使用串联电阻:

      在该方法中,串联电阻与热电阻一起使用。它降低了电导的非线性与热电阻的温度特性。

      串联电阻带热电阻

      电导Gs给出为,

      系列输出

      其中Gtm是热电阻在中等温度Tm下的电导

使用运算放大器:

      线性化热电阻输出的第三种方法是使用运算放大器。

      以下电路显示了热电阻的线性化电路。在这里,咱们使用了一个热电阻以及连接到运算放大器反相端的串联电阻。可调电源电压用于调节放大器的增益。

      采用运算放大器的热电阻线性化

      通过这种方式,咱们看到了用于热电阻的不同信号调节电路。


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