[其他]热敏电阻线性化器

说明书

本实用新型属于仪表控制类。

在食品、化工、橡胶、塑料、电子以及农用中的家禽孵化、医用中的细菌培养等设备的温度测量大多属于中常温区（－50℃到270℃）的温度测量。在这个温区，热敏电阻由于测温灵敏度高、反应迅速、互换性好，有明显的优越性，是其它温度传感器如铂电阻、热电偶、半导体等所不及的。但热敏电阻与温度的关系存在着严重的非线性，严重影响用数字的方法实现精确的测量及控制，以往采用模拟指针的方法，温度的显示由模拟表盘刻度的非线性来实现，若要实现数字显示，不能采用此方法，对于数字化测量，电压与电阻的线性关系容易实现，如单片的模数转换器，显示的数字值与电压的关系是线性的，也即电阻值的数字显示是容易实现的。但由于热敏电阻与温度存在着严重的非线性，要将热敏电阻反应出来的温度实现数字显示是困难的。

本实用新型的目的是在较宽的温度范围内实现热敏电阻反应的温度与线性化器输出电压呈线性关系。

本实用新型是这样实现的：由恒定电压经过一固定电阻对热敏电阻供电，在热敏电阻两端取下电压，经过跟随器、综合放大器，反馈到热敏电阻上，则在一定范围可实现热敏电阻反应的温度与热敏电阻上的电压降成线性关系。其原理见附图1，U_S是外加固定电压，放大器1用作跟随器，综合放大器9作放大用。固定电阻R_S与R_f经选择后，综合放大器9的放大倍数为：

K＝R_f（n- 1/(R_s) - 1/(R_f) )= (R₈)/(R₇) （1）

其中n＝ (Rt₁+Rt₃-2Rt₂)/((Rt₁+Rt₃)Rt₂-2Rt₁Rt₃)

Rt₁、Rt₂、Rt₃是热敏电阻在温度t₁、t₂、t₃三点的电阻值。

t₁、t₂、t₃的关系是：t₂－t₁＝t₃－t₂

据此，选择综合放大器9的放大倍数K，则可在一定范围内实现热敏电阻上的电压降与其反应的温度成线性。

要实现较宽温度范围内的线性化，首先将温度范围分段，每段实现线性化，然后作如下处理：

因热敏电阻上的电压降

Ut=(UsRs-RsUbRfRb)Rt1+(1RS+1+KRt)Rt (2)]]>

当温度等于零时，热敏电阻的电阻值并不等于零，热敏电阻上的电压降U_t与温度t的关系为：U_t＝a－bt （3）