電子溫度計在早期的測溫電路中是以熱耦合裝置來感知兩金屬極板間的溫度差別,這在使用上似乎不大方便,後來有熱敏電阻的產生,可將感知的熱度轉換為電阻值的變化,以便於電子電路的應用。
熱敏電阻有兩種型態一為正溫度係數(隨溫度之升高而提升其電阻值)及另一種負溫度係數(與前項相反特性)的熱敏電阻,然此二種特性均為非線性,故很難達到正確的溫度測量,除非採取其一小段線性部分來當工作區域或加上補償電路以使工作曲線能達直線性。
我們曉得二極體在受熱時將隨溫度的改變而影響其導通量,這也就是AMP會發生漂移的原因,所以我們可藉此特性來達成溫度的轉換,然而若使用電晶體(將C、B短路)來當檢知器則情況會更佳,因VBE受溫度與集極電流的影響,若將IC固定則VBE直接受溫度所控制,故予以運用在-55℃~125℃時能得到非常線性的溫度傳導功能,圖中Q1是用以檢知溫度的,故需加封在金屬管或類似探針形的金屬器材以適合接觸被測物,欲達理想則可在晶體管與金屬間加上散熱油以提高導熱率。
IC1為電壓隨耦器(倒相型),D1經由Q1提供+6.2V的參考電壓,D2提供-6.2V的參考電壓!因Q1的C、B極的短路,所以其射極電流直接與溫度成正比。此電流經OP AMP的放大而產生100V/℃的變化量。R1是用以調整正確之指示數字,輸出端可接DVM或類比式錶頭。
為得到準確的測試,可先備一個裝水容器,然後使容器內的水溫保持在0℃,將探測器置於水中30秒後,調整R3使OP AMP輸出為0V,此即為0℃,然後調整R1使得錶針或DVM指示為0。再將探測器取出置於室內待其達至室溫情況再與水銀溫度計相比較,略調R3使兩者讀數接近。於是0V代表0℃、3.00V代表30℃。零件中除R5 R6在5%內其他的零件誤差要在1%內及低溫度係數型電阻。Zener採用溫度補償參考型。IC1若用TO-3的鐵殼型則效果更佳。(MT-44)
轉載音響技術第81期SEP. 1982 實用電路精粹/電子溫度計 MT-44/原載:Radio Electronics Nov. 1981)/
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