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1、熱敏電阻溫度測量電路 下圖是溫度在0~50℃范圍的測量電路。當溫度為0℃時輸出電壓是0V，溫度為50℃時是5V。他可以與電壓表鏈接來測量溫度，也可以連接AD轉(zhuǎn)換器變換為數(shù)字量，利用計算機之類進行測量。 1、 工作原理 該電路由檢測溫度的熱敏電阻和1個運算放大器電路，以及將0~50℃的溫度信息變換為0~5V電壓的2個運算放大器電路構(gòu)成。 熱敏電阻檢測溫度時，利用熱敏電阻與電阻分壓后的電壓作為檢測電壓進行處理，在這里是利用運算放大器的電壓跟隨器電路提取的。輸出電壓的極性為正，隨著溫度的上升，熱敏電阻的電阻值降低，所以輸出電壓也下降。 檢出的信號加在和電阻構(gòu)成的差動放大電路的正輸入端上，而

2、加在負輸入端上的是由、、對5V分壓后的電壓，這部分是電壓調(diào)整電路，可以在溫度為0℃時將的輸出電壓調(diào)整為0V，這樣就可以輸出與溫度上升成比例的負電壓。 的輸出加在由構(gòu)成的反轉(zhuǎn)放大電路上被放大，放大倍數(shù)為—倍。調(diào)整可以使溫度達50℃時的輸出電壓為+5V。 通過調(diào)整和，可以在0℃時得到0V的輸出電壓，50℃時得到5V的輸出電壓，使輸出電壓與溫度成比例。 2、 設(shè)計 （1）溫度測量范圍以及輸出電壓、電源電壓的確定：設(shè)定溫度測量范圍為0~50℃，這時的輸出電壓是0~5V。電路使用的電源為15V，基準電壓為5V。 （2）熱敏電阻和運算放大器的選定：這里使用NTC型熱敏電阻，選用25℃的電

3、阻值為10KΩ，誤差在1%以內(nèi)的NTH4G39A 103F02型，這種熱敏電阻的常數(shù)為B=3900。 (3) 補償電阻的確定：電阻的作用是當熱敏電阻的溫度變化時，將相對應(yīng)的輸出電壓的變化線性化。設(shè)線性化的溫度范圍是0~50℃，，那么補償電阻可由下式求得： （4） 電阻、、電容器的確定：這是給熱敏電阻提供電壓的分壓電阻，這個電壓是通過電阻和將5V電壓分壓而得到的。 在設(shè)定熱敏電阻電路的分壓時，要考慮如何避免自加熱的影響，根據(jù)耗散常數(shù)（mW/℃）來判斷，這里的電路電壓應(yīng)為0.5V。 設(shè)定時要使的值比的值小很多，這里取為68Ω。然后決定電阻的值，使得能夠獲

4、得合適的熱敏電阻電路的電壓： 熱敏電阻電路=電源電壓 因此可以由下式計算出： =11=620Ω 電容器的作用是除去電源電路的噪聲，這里選用容量0.1，耐壓35V的陶瓷電容器。 （5） 電阻的確定：這些電阻的作用是使運算放大器作為差動放大器工作，這里設(shè)定差動放大器的增益為1倍，所以各阻值都相同，均取10kΩ。 （6） 電阻、、的確定：它們的作用是當溫度為0℃時所提供的電壓能夠使的輸出電壓為0V，當0℃時，的輸出電壓是0.403V。利用為100Ω. 和可以通過求解下面聯(lián)立方程式計算出： （7） 電阻、、的確定：這些電阻與運算放大器一起構(gòu)成反轉(zhuǎn)放大電路，這部分的作用是將50℃時

5、的輸出電壓放大到5V。 根據(jù)熱敏電阻的特性，50℃時的輸出電壓約為—2.4V，將它放大很多，這里取=10kΩ。 另外，在確定電阻值時應(yīng)該確保能夠?qū)ⅰ?.2 ~ —2.6V的輸出電壓放大到+5V，就是說能夠獲得—2.3 ~ —1.9倍的增益。所以和應(yīng)該滿足下面的方程式： 這里取=18kΩ、=5kΩ。 （8） 電源電路旁路電容的確定：電容器的作用是除去電源電路的噪聲以及布線上產(chǎn)生的電感的影響，這里選用容量0.1，耐壓35V的陶瓷電容器。 （9） 、的調(diào)整：首先調(diào)整可變電阻使的值為最大，然后再在溫度為0℃時，調(diào)整使的輸出電壓為0V，最后在溫度為50℃時，調(diào)整使的輸出電壓為+5V。 （10） 這樣調(diào)整的結(jié)果就可以得到與溫度成正比例的輸出。 3、 原理圖