溫度補償電路功能及原理分析

2021-01-08 電子產品世界

電路的功能

本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/186787.htm

傳感器溫度係數比較小時，可用多種方式進行溫度補償，但是如果溫度係數過大，有瞬間漂移，則必須大幅度地補償傳感器的放大係數。本電路的目標是抵消+2%/°C的溫度係數。可在傳感附近安裝半導體溫度傳感器進行溫度補償。

電路工作原理

電路採用了使用方便的LM35DZ進行溫度檢測。不用調節即可獲得10MV/°C的輸出。溫度變化範圍若為0~50°C，輸出為0~500MV，被OP放大器A2放大10倍以後為0~+5V。

在除法電路中，0V附近不能作為分母輸入，所以以25°C為基準，放大倍數在1/1.5~1.5之間。

根據除法電路的運算公式，EO=10z/-X，X=-10V時，放大倍數為1，所以使放大倍數A在1.5~3之間改變，X輸入端的電壓變化範圍為-3.3V~6.66V。因此，須用OP放大器A3把5V電壓改變為3.33V，其放大倍數小於1，在25°C基準溫度下，用VR4把A3的同相輸入電壓置偏-5V。

本電路的作用是在溫度上升時，降低放大倍數。如希望進行與此相反的補償時，把除法電路改為乘法電路，進行EO=X.Y/10的運算即可。除法電路用了普通的AD532，其詳細說明及調整請參看「用於比率計算的除法運算電路」

元件的選擇

溫度轉換電路用的傳感器可獲得10MV/°C的輸出，對OP放大器A2、A3及其外圍元件的精度和穩定度沒有嚴格的要求。由於溫度傳感器裝在需要進行溫度補償的傳感器附近，考慮到外來噪聲，加了由R5和C1組成的濾波器（FC=16HZ）。

調整

為了保證產生準確的補償電壓，可先把溫度傳感器折下來，外接輸入0V、250MV、500MV的電壓，調節VR4、VR5使OP放大器的輸出為-3.33V~-6.66V，步驟是先把VR5調在中間位置，A3的放大倍數為0.66倍，輸入250MV，然後調整VR4，使A3輸出為-5.0V。

調節VR5，使輸入在0~500MV時，輸出有3.33V的變化。根據使用目的，有可能需要改變補償範圍。

因為溫度傳感器的輸出電壓精度可在1~2%以內。所以可直接裝在電路上，如能找到準確的溫度環境，也可先用萬用表測定電壓，確認無誤之後再組裝。

除法電路在放大倍數大於1的情況下工作。25°C基準溫度下放大倍數取2，變化範圍為1.5~3。如要交、直流補償信號均可採用，可準備1KHZ的振蕩器，把放大倍數A換算成分貝，然後用電平調整。


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