热敏电阻测温原理
热敏电阻测温原理与热电偶的测温原理不同的是,热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的,即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。因此,只要测量出感温热电阻的阻值变化,就可以测量出温度。目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示,即rt=rt0[1+α(t-t0)]式中,rt为温度t时的阻值;rt0为温度t0(通常t0=0℃)时对应电阻值;α为温度系数。半导体热敏电阻的阻值和温度关系为rt=aeb/t式中rt为温度为t时的阻值;a、b取决于半导体材料的结构的常数。相比较而言,热敏电阻的温度系数更大,常温下的电阻值更高(通常在数千欧以上),但互换性较差,非线性严重,测温范围只有-50~300℃左右,大量用于家电和汽车用温度检测和控制。金属热电阻一般适用于-200~500℃范围内的温度测量,其特点是测量准确、稳定性好、性能可靠,在程控制中的应用极其广泛。
热敏电阻测温电路设计方案汇总(一)
1、电路整体结构设计
由于本课程设计中,受到wave2000实验箱的限制,电路整体结构如下:
2、软件设计
本课程设计采用的为汇编语言。整体设计思路为:
开始—初始化程序—ad转换—数值转换—数码显示
模数转换子程序流程图如图所示。
数码显示子程序流程图如图所示。
3、完整电路图
热敏电阻测温电路设计方案汇总(二)
1、电路原理
本开水壶自动报警电路由与非门集成电路块及ptc热敏电阻器为核心,其原理图见图2.8.1.在水温未达到预设值之前,rt的阻值较小,ic的输入电压低于阀值电压,b不会报警。当水温上升到沸点时,rt阻值迅速增大,并超过阀值电压,约30s后,ic输出音频信号,b发出水开报警声。
图2.8.1开水壶自动报警电路
2、主要元器件选择
本开水壶自动报警电路的rt,选用ptc热敏电阻做感温探头,常温电阻≤500ω,其标准电阻-温度特性曲线见图2.8.2.蜂鸣片b选用ф27mm。
图2.8.2电阻-温度特性曲线
3、安装与调试
使用时将水温探头的感温端插入水壶的壶口内,报警器安在易于听到报警声的地方,并注意防潮。
热敏电阻测温电路设计方案汇总(三)
本文提供了一种低成本的利用单片机多余i/o口实现的温度检测电路,该电路非常简单,且易于实现,并且适用于几乎所有类型的单片机。其电路如下图所示:
图中:
p1.0、p1.1和p1.2是单片机的3个i/o脚;
rk为100k的精密电阻;
rt为100k-精度为1%的热敏电阻;
r1为100ω的普通电阻;
c1为0.1μ的瓷介电容。
其工作原理为:
1.先将p1.0、p1.1、p1.2都设为低电平输出,使c1放电至放完。
2.将p1.1、p1.2设置为输入状态,p1.0设为高电平输出,通过rk电阻对c1充电,单片机内部计时器清零并开始计时,检测p1.2口状态,当p1.2口检测为高电平时,即c1上的电压达到单片机高电平输入的门嵌电压时,单片机计时器记录下从开始充电到p1.2口转变为高电平的时间t1。
3.将p1.0、p1.1、p1.2都设为低电平输出,使c1放电至放完。
4.再将p1.0、p1.2设置为输入状态,p1.1设为高电平输出,通过rt电阻对c1充电,单片机内部计时器清零并开始计时,检测p1.2口状态,当p1.2口检测为高电平时,单片机计时器记录下从开始充电到p1.2口转变为高电平的时间t2。
5.从电容的电压公式:
可以得到:t1/rk=t2/rt,即rt=t2×rk/t1
热敏电阻测温电路设计方案汇总(四)
1、原理电路
本测温控温电路由温度检测、显示、设定及控制等部分组成,见图2.2.1。图中d1~d4为单电源四运放器lm324的四个单独的运算放大器。rt1~rtn为ptc感温探头,其用量取决于被测对象的容积。rp1用于对微安表调零,rp2用于调节d2的输出使微安表指满度。s为转换开关。
图2.2.1测温控温电路
由rt检测到的温度信息,输入d1的反馈回路。该信息既作为d2的输入信号,经d2放大后通过微安表显示被测温度;又作为比较器d4的同相输入信号,与d3输出的设定基准信号,构成d4的差模输入电压。当被控对象的实际温度低于由rp3预设的温度时,rt的阻值较小,此时d4同相输入电压的绝对值小于反相输入电压的绝对值,于是d4输出为高电位,从而使晶体管v饱和导通,继电器k得电吸合常开触点jk,负载rl由市电供电,对被控物进行加热。当被控对象的实际温度升到预设值时,d4同相输入电压的绝对值大于反相输入电压的绝对值,d4的输出为低电位,从而导致v截止,k失电释放触点jk至常开,市电停止向rl供电,被控物进入恒温阶段。如此反复运行,达到预设的控温目的。
2、主要元器件选择
本测温控温电路选用ptc热敏电阻为感温元件,该元件在0℃时的电阻值为264ω,制作成温度传感器探测头,按图2.2.2线化处理后封装于护套内。
图2.2.2线化电路
线化后的ptc热敏电阻感温探头具有良好的线性,其平均灵敏度达16ω/℃左右。如果采用数模转换网络、与非门电路及数码显示器,替代本电路的微安表显示器,很容易实现远距离多点集中的遥测。继电器的选型取决于负载功率。为便于调节,rp1~rp4选用线性带锁紧机构的微调电位器。
3、安装与调试
调试工作主要是调整指示器的零点和满度指示。先将s接通r0,调节rp1使微安表指零,于此同时,调节rp4使其阻值与rp1相同,以保持d1与d4的对称性。然后将s接通r1,调节rp2使微安表指满度。最后,按rt的标准阻-温曲线,将rp3调到与设定温度相应的阻值,即可投入使用。本测温控温电路适用于家用空调、电热取暖器、恒温箱、温床育苗、人工孵化、农牧科研等电热设备。其使用温度范围是0~50℃,测控温精度为±(0.2~0.5)℃。
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