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基于三极管输出特性的NTC热敏电阻线性补偿电路-3
发布者 : admin 发布时间 : 2019/01/24 08:01:03


基于三极管输出特性的NTC热敏电阻线性补偿电路-3





基于三极管输出特性的热敏电阻线性补偿电路的方法,是通过对NTC热敏电阻施加合适的线性补偿电路,有效地克服热敏电阻的电阻值与温度之间的非线性关系,实现热敏电阻温度测量过程中输出结果与温度之间的线性变化关系。

 

该方法利用第一NPN型三极管Q1输出特性曲线的非线性与NTC热敏电阻R的电阻值与温度间的非线性相互抵消,即利用第一NPN型三极管Q1的非线性来补偿NTC热敏电阻R的非线性,最终达到输出电压V与温度T之间的线性关系。

 

NTC热敏电阻R的电阻值与温度之间存在着严重的非线性关系。随着温度的升高,NTC热敏电阻R的电阻值会下降,而且实际研究表明NTC热敏电阻R的电阻值与温度之间的非线性关系是e指数关系。常见BJT三极管,有放大、截止和饱和三种工作状态。通过调节集电极电流IC、集电极与发射极电压V和基极电流I三者间的大小关系,可以控制BJT三极管的工作状态。在基极电流I固定不变的情况下,和热敏电阻类似,BJT三极管集电极电流I与集电极与发射极之间的电压V之间也具有非常严重的非线性,且这个非线性关系满足e指数,这个非线性关系还会受基极电流I的控制。

 

此外,该方法提供的基于三极管输出特性的NTC热敏电阻线性补偿电路的输出电压V就是第一NPN型三极管Q1的集电极发射极电压V。

 

该方法提供的基于三极管输出特性的NTC热敏电阻线性补偿电路,电路正常工作的情况下,感测温度T变化将改变热敏电阻的阻值R,因而输出电压V也将发生变化。但不管怎样变化,电路始终能够保证输出电压V与NTC热敏电阻感测的温度T之间保持非常良好的线性关系,线性补偿效果如图中三角曲线所示。为了进一步从反面验证电路有效性,用第三恒定电阻R3替代补偿模块4中的第一NPN型三极管Q1,电路将失去线性化效果,如图中圆点曲线所示。




基于以上理论,该方法提供的基于三极管输出特性的NTC热敏电阻线性补偿电路如图所示,其根本原理在于利用BJT输出特性曲线的e指数非线性关系NTC热敏电阻R的e指数非线性关系相抵消而达到线性补偿的目的


该方法提供的基于三极管输出特性的NTC热敏电阻线性补偿电路,通过对NTC热敏电阻施加合适的线性补偿电路,有效地克服了热敏电阻的电阻值与温度之间的非线性关系,实现NTC热敏电阻温度测量过程中输出结果与温度之间的线性变化关系。在实际应用中,第一恒定电阻R1、第二恒定电阻R2和负载电阻R,都可以用可调电阻替代,从而便于电路的调试和优化。



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