温度传感器应用电路.ppt

* 8.2.5 应用 1.NTC热敏电阻实现单点温度控制电路 单点温度控制是常见的温度控制形式，如图8.2.2所示。 调整b点电位Ub，即预设温度Tb，初始时继电器不通电，常闭触点K闭合，加热器通电加热。 比较器 直流电桥 2.热敏电阻测量真空度 热敏电阻 热敏电阻用的恒定电流加热，一方面使自身温度升高，另一方面也向周围介质散热，在单位时间内从电流获得的能量与向周围介质散发的热量相等，达到热平衡时，才能有相应的平衡温度，对应固定的电阻值。当被测介质的真空度升高时，玻璃管内的气体变得稀少，气体分子间碰撞进行热传递的能力降低，热敏电阻的温度就会上升，电阻值随即增大，其大小反映了被测介质真空度的高低。 气体 图8.2.3 热敏电阻测量真空原理图 真空度测量的方法比较多，利用热敏电阻实现真空度的测量电路原理如图8.2.3所示。 3.PTC热敏电阻组成的0～100℃的测温电路 电压跟随器 直流电桥 稳压管DZ1提供稳定电压，由R3、R4、R5分压，调节R5使电压跟随器A1输出2.5 V的稳定电桥工作电压，并使热敏电阻工作电流小于1mA，避免发热影响测量精度。PTC热敏电阻RT 25 ℃时阻值为1k，R8也选择1k，室温时（25 ℃）电桥调平，温度偏离室温时，电桥失衡，输出电压接差放A2放大后输出。 4.单相异步电机启动 图8.2.4 热敏电阻测量单点温度原理图 启动绕组 工作绕组 电动机刚起动时，PTC 热敏电阻尚未发热，阻值很小，起动绕组处于通路状态，对启动电流几乎没影响，启动后，热敏电阻自身发热，温度迅速上升，阻值增大；当阻值远大于启动线圈 L2 阻抗时，就认为切断了启动线圈，只由工作线圈 L1 正常工作。此时电动机已起动完毕，进入单相运行状态。 图8-5 单相异步电机启动用热敏电阻原理图 5. 气敏电阻检漏报警器 预热 开关 工作 开关 气敏 电阻 气敏输出电压 检出可燃气体时，气敏电阻减小，电压增大，V1触发V2，报警灯亮，音频振荡电路也自激振荡声音报警。 6. 矿灯瓦斯报警器 加 热 支 路 测量支路 矿灯 控制支 路 检出瓦斯气体时，气敏电阻减小，V1、V2导通，V3、V4振荡，报警灯闪烁。 7. 一氧化碳报警器 检出CO气体时，气敏电阻RQ减小，V5、V6、V7导通，振荡电路振荡，声音报警。 +10V以上 - + 5V 加 热 支 路 备用电源 铂热电阻Pt100分度表 8.3.4 应用 1.热电阻的连接法 由于热电阻的阻值较小，所以导线电阻值不可忽视（尤其是导线较长时），故在实际使用时，金属热电阻的连接方法不同，其测量精度也不同，最常用的测量电路是电桥电路，可采用三线或四线电桥连接法。三线法如图8-12所示。 图中Rt 为热电阻；r为引线电阻；R1 ，R2为固定电阻； R3为调零精密可变电阻。调使Rt0= R3 ，（Rt0：热电阻在0 ℃时的电阻值），在0 ℃时，（R3+r）* R1=（Rt0+r）* R2电桥平衡。测量时，Rt阻值变化时，从电流表中即可有电流流过。 桥臂 桥臂 图8.3.3 热电阻的三线制接法原理图 2. 线性测量电路 稳压电源 测量桥 差动放大电路 3. Pt100三线法性测量电路 图8.3.6 热电阻的三线测温原理图 仪用放大器 4. Pt100四线法性测量电路 图8.3.7 热电阻的四线测温原理图 其他应用请读者参考教材。 5. 工业流量计 3 4 不流动环境 当液体流动时，铂电阻4温度随流速变化，铂电阻3温度不随流速变化，流体速度将引起电桥的不平衡输出。 铂电阻 流动环境 铂电阻 当液体不流动时，两个铂电阻等温，电桥平衡 6. 热敏电阻热保护 电机绕组过热，热敏电阻阻值增大，达到保护程度，保护电路动作，驱动继电器动作切断电源。 保护电路 继电器 热敏电阻 电动机 7. 热 敏 电 阻 液 位 传 感 器 常温电阻 冷 电 阻 总电流 液面高低 影响 输出电流 2.分度表 热电偶冷端温度为0℃时，热电偶热端温度与输出热电势之间的对应关系的表格，因为多数热电偶的输出都是非线性的，国际计量委员会已对这些热电偶的每一度的热电势做了非常精密的测试，并向全世界公布了他们的分度表。可以通过测量热电偶输出的热电动势值再查分度表得到相应的温度值。每10℃分档 ，中间值按内插法计算。如分度号为S的分度表。 例1：用一支分度号为Ｋ(镍铬-镍硅)热电偶测量温度源的温度，工作时的参考端温度(室温)t0＇=20℃，而测得热电偶输出的热电势(经过放大器放大的信号，假设放大器的增益ｋ=10)32.7mv，则E(t,t0＇)=32.7mV/10=3.27mV，那么热电偶测得温度源的温度是多少呢? 解：由附