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      熱電阻的信號調節以及熱電阻特性的線性化可用方法

      來源:發表時間:2018-12-17


            在上一篇文章中,上海自動化儀表三廠專家講了一些用于RTD的信號調節電路。今天上海自動化儀表三廠專家帶你們學習熱電阻的信號調節以及熱電阻特性的線性化可用方法。我們知道熱電阻是由半導體材料制成的溫度測量傳感器。上海自動化儀表三廠熱電阻的電阻通常隨著溫度的升高而降低,因此它具有負溫度系數(NTC)。

      由溫度變化引起的熱電阻的電阻變化由下式給出,

      式:

            RT是T(K)的溫度,

            R0是T0處的電阻,通常為298K,

      什么是熱電阻的特征溫度常數,

            熱電阻的溫度與溫度的關系是非線性的,因此線性化電路也包含在熱電阻信號調節電路中的放大器中。

      熱電阻的信號調節

            熱電阻的信號調節包括橋式放大器和線性化電路。這些電路解釋如下。

      橋式放大器

            以下電路顯示了用于放大熱電阻輸出的橋式放大器。由于熱電阻的輸出范圍非常低,因此不能使用如此短的輸出范圍來獲得操作任何現場設備的良好精度。

      熱電阻橋式放大器

            橋式放大器由惠斯通電橋組成,其中一個臂中使用了帶有熱電阻作為反饋電阻的反相放大器,如圖所示。該運算放大器產生的輸出電壓與熱電阻的電阻變化成比例。

      熱電阻的線性化

            對于熱電阻特性的線性化,有幾種方法可用。

      使用并聯電阻:

            在該方法中,并聯電阻器與熱電阻連接。該方法增加了線性度,但也降低了電路的靈敏度。

            帶熱電阻的并聯電阻器

            等效阻力的值由下式給出,

            并聯電阻輸出

            其中Rp是并聯電阻的值,

            Rtm是中等溫度下的熱電阻溫度,

            Tm是溫度變化的中等規模,

            什么是特征溫度常數。

      使用串聯電阻:

            在該方法中,串聯電阻與熱電阻一起使用。它降低了電導的非線性與熱電阻的溫度特性。

            串聯電阻帶熱電阻

            電導Gs給出為,

            系列輸出

            其中Gtm是熱電阻在中等溫度Tm下的電導

      使用運算放大器:

            線性化熱電阻輸出的第三種方法是使用運算放大器。

            以下電路顯示了熱電阻的線性化電路。在這里,我們使用了一個熱電阻以及連接到運算放大器反相端的串聯電阻??烧{電源電壓用于調節放大器的增益。

            采用運算放大器的熱電阻線性化

            通過這種方式,我們看到了用于熱電阻的不同信號調節電路。


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