热敏二极管温度传感器应用电路.PPT

　　2） 对数二极管温度计 　　图9-16是采用热敏电阻RT和对数二极管VD串联构成的温度计。 它利用对数二极管VD把热敏电阻RT的阻值变化（电流变化）变换为等间隔的信号， 经运放A放大这一压缩信号， 其输出接到电压表， 就可显示相应的温度，从而可构成线性刻度的温度计。 图9-16 对数二极管温度计 　　3） 用热敏电阻进行温度补偿 　　用热敏电阻进行温度补偿的实用电路如图9-17所示。 　　图中， 晶体管V1和V2为互补对称连接，两个晶体管基极间为两个PN结串联，UBE具有－2.2 mV/℃的温度特性，仅靠2UBE的固定偏置电压解决不了温度变化的影响。 若偏置电路采用热敏电阻(负温度系数)对温度变化进行补偿， 可获得良好的特性。 此外， 偏置电路的温度补偿元件还可采用二极管、 压敏电阻等非线性元件。 图9-17 温度补偿电路 　　4. 过电流保护与防电流冲击 　　现在已开发出特殊用途的大功率热敏电阻，其电流容量与体积比普通热敏电阻大得多。它主要用于限制电流，多用于各种电子装置的过流保护与防电流冲击。  　　如图9-18所示是采用NTC热敏电阻防止电源接通时冲击电流的电路。 热敏电阻的功耗通常可忽略。如果将热敏电阻接在图中的A处， 也可以获得同样的效果。目前计算机电源电路中广泛采用这种方法。 图9-18 防止电源接通时冲击电流的电路 　　5. 温度控制与热过载保护 　　1） 温度控制 　　图9-19是温度自动控制电加热器电路原理图。图中Rt随温度变化时，引起V1集电极电流的变化，经二极管VD2引起电容C充电速度的变化，使单结晶体管V3的输出脉冲移相，改变晶闸管VS的导通角，从而调整加热电阻丝R上的电源电压，达到温度自动控制的目的。 图9-19 温度自动控制电加热器电路原理图 　　2） 热过载保护 　　图9-20是应用热敏电阻作为电动机过热保护的热继电器电路。图中三只特性相同的热敏电阻Rt1、Rt2、Rt3分别放置在电动机的三相绕组上， 串联起来作为三极管V的偏置电阻。 电动机正常工作时其绕组温度较低， 三极管V截止，继电器K不动作。 当电动机过载或断相时， 电动机绕组温度急剧上升，热敏电阻的阻值迅速减小， 三极管立即导通， 继电器K得电，其动断触点断开电动机控制电路， 起到了保护电动机的目的。实践表明， 这种热过载保护比熔丝和双金属片热继电器效果更好。 图9-20 热继电器 9.4 集成温度传感器及其应用 9.4.1 集成温度传感器 　　集成温度传感器使传感器和集成电路融为一体，极大地提高了传感器的性能。它与传统的热敏电阻、 热电阻、热电偶、双金属片等温度传感器相比，具有测温精度高、复现性好、 线性优良、体积小、热容量小、稳定性好、输出电信号大等优点。  　　集成温度传感器按输出形式可分为电压输出型和电流输出型两种。电压输出型一般以0℃为零点； 温度系数为10 mV/℃；电流输出型一般以0 K为零点， 温度系数为1 μA/K。电流输出型温度传感器适合于远距离测量。 　　1. 电流输出型温度传感器 　　1） AD590集成温度传感器 　　（1） AD590的工作原理。 如图9-21所示，在AD590内部原理框图中，V1和V2构成镜像恒流源，I1=I2；V3由几个与V4结构相同的晶体管组成；V4的PN结检测温度，UBE3和UBE4的差值ΔUBE加在电阻R上， 则I1为 （9-8） 式中，K为波耳兹曼常数；T为温度；n=I3/I4。由图可见，I0=2I1， 与绝对温度成正比。 图9-21 AD590集成温度传感器 (a) 外形； (b) 电路符号； (c) 内部原理框图 　　AD590的温度测量范围为-55～150℃，校准时精度为±1.0℃, 不校准时精度为±1.7℃；测温灵敏度为1μA/K， 在 1 kΩ负载上可产生1 mV/K电压。  　　电流输出型与电源负载串联，不受电源电压和导线电阻的影响， 因此可以远距离传送。 　　（2） AD590的输出特性。AD590的输出特性如图9-22所示， 当U＞4 V时，电流只随温度变化， 输出阻抗约为10 MΩ。 因此， 电源电压通常选在5 V以上。 图9-22 AD590的输出特性 　　2） LM134/SL134系列集成温度传感器 　　LM134是三端电流输出型温度传感器， 其输出电流与环境温度成线性关系。 LM134系列分为LM134、LM234、M334等， 与SM134系列性能相同， 彼此可以直接互换使用。如图9-23所示， LM134系列有塑料封装和金属封装两种形式，图中还给出了电路符号和构成的摄氏温度计电路。用外加电阻可在1 μA～5 mA的范围内自由选择初始设定的电流。如果外加电阻为Rset，则25℃时设定电流为