溫度控制器是最常見的控制器之一,在電子計算機,小車,廚房家電,中央空調和家庭裝控溫器等機器設備中,大家都能看到溫度控制器的背影。現階段,溫度控制器的五種最普遍種類包含:熱敏電阻熱電偶RTD(電阻溫度探測器)大數字溫度計IC仿真模擬溫度計IC
1、熱敏電阻
熱敏電阻(即,THERM人RESiStor的)是一種溫度傳感設備,其電阻是其溫度的函數。熱敏電阻有二種種類:PTC(正溫度指數)和NTC(負溫度指數)。PTC熱敏電阻的電阻隨溫度上升而提升。反過來,NTC熱敏電阻的電阻隨溫度上升而減少,這類種類的熱敏電阻好像是最常見的熱敏電阻。參照下邊的圖1。
圖1.PTC和NTC熱敏電阻的電氣符號特別注意的是,熱敏電阻的電阻兩者之間溫度中間的關聯是十分離散系統的。請參照下邊的圖2。
圖2.NTC熱敏電阻的電阻與溫度的關聯NTC熱敏電阻電阻隨溫度轉變的規範通式為:
R25C是室內溫度(25°C)下熱敏電阻的允差電阻。該值一般在數據分析表中出示。β(β)是開爾文中熱敏電阻的原材料常數。該值一般在數據分析表中出示。T是熱敏電阻的具體溫度,企業為攝氏。可是,有二種簡易的技術性可用以線性化熱敏電阻的個人行為,即電阻方式和電壓方式。電阻方式線性化電阻方式線性化將一般電阻與熱敏電阻串聯。假如在室內溫度下電阻的值與熱敏電阻的值同樣,則線性化地區將在室內溫度上下對稱性。請參照下邊的圖3。
圖3.電阻方式線性化電壓方式線性化電壓方式線性化使熱敏電阻與產生分壓器電源電路的一般電阻器串聯,該分壓器電源電路務必聯接到己知的,固定不動且平穩的電壓標準VREF。這類配備的功效是造成在全部溫度範疇內呈線形的輸出電壓。而且,類似電阻方式線性化,假如電阻器的值相當於室內溫度下熱敏電阻的電阻,則線性化地區將在室內溫度周邊對稱性。請參照下邊的圖4。
圖4.電壓方式線性化
2、熱電偶
熱電偶一般用以精確測量較高的溫度和很大的溫度範疇。熱電偶的原理是一切遇熱梯度方向功效的電導體都是造成一個小的電壓,這類狀況被稱作Seebeck效用。造成的電壓的尺寸在於金屬材料的種類。Seebeck效用的具體運用涉及到二種不一樣的金屬材料,他們在一端相接,在另一端分離。能夠根據非結端輸電線中間的電壓來明確節點的溫度。因應用的金屬複合材料不一樣,熱電偶有各種類型。在其中,鋁合金組成已越來越時興,而且需要的組成受包含成本費,易用性,物理性質和可靠性等要素的驅動器。不一樣的種類的金屬材料組成,適用不一樣的運用,客戶一般依據需要的溫度範疇和敏感度來挑選他們。相關熱電偶特點的數據圖表,請參照圖5。
圖5.熱電偶特點
3、電阻溫度探測器(RTD)
電阻溫度探測器,也稱之為電阻溫度計。RTD與熱敏電阻相近,由於他們的電阻會隨溫度轉變。可是,RTD不用像熱敏電阻那般應用對溫度轉變比較敏感的材料,只是應用線圈電感由瓷器或夾層玻璃做成的銅芯電纜的電磁線圈。RTD輸電線為純原材料,一般為鉑,鎳或銅,而且該原材料具備精準的電阻-溫度關聯,用以明確測出的溫度。
4、仿真模擬溫度計IC
取代在分壓器電源電路中應用熱敏電阻和固定值電阻器的取代計劃方案是仿真模擬底壓溫度控制器,比如AnalogDevices的TMP36。與熱敏電阻反過來,該仿真模擬IC出示的輸出電壓基本上是線性的。在-40至+125°C的溫度範疇內,斜率為1b250V/°C,精準至±2°C。參照下邊的圖6。
圖6雖然這種機器設備十分便於應用,但他們比熱敏電阻加電阻的組成要貴得多。
5、大數字溫度計IC
大數字溫度機器設備更為繁雜,但他們將會十分精確。一樣,他們能夠簡單化您的詳細設計,由於模數轉換產生在溫度計IC內部,而不是例如微處理器這類的單獨機器設備。比如,MaximIntegrated的DS18B20的精密度為±0.5°C,溫度範疇為-55°C至+125°C。並且,一些大數字IC能夠配備為從其手機充電線中搜集動能,進而容許僅應用兩道(即數據信息/開關電源和接地線)開展連接。
圖7.DS18B20框架圖,節選自DS18B20數據分析表小結:下列是各種溫度控制器的簡略較為。