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指数非线性关系与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。
