,適合低成本場景
;缺點(diǎn)是受電源波動(dòng)影響大。
分壓電路
結(jié)構(gòu):熱敏電阻與固定電阻串聯(lián)
,電源為 Vcc
,輸出電壓為 RT 兩端電壓。
特點(diǎn):電路zui簡單
,但線性度差
,需配合軟件校準(zhǔn)。
三
、信號(hào)處理:線性化、校準(zhǔn)與放大
非線性補(bǔ)償(關(guān)鍵步驟)
熱敏電阻的電阻 - 溫度關(guān)系近似為Steinhart-Hart
線性化方法:
硬件補(bǔ)償:并聯(lián)固定電阻或熱敏電阻
,組成復(fù)合網(wǎng)絡(luò)
,使 RT 在目標(biāo)溫度范圍內(nèi)近似線性。
軟件補(bǔ)償:通過 MCU(微控制器)存儲(chǔ) Steinhart-Hart 參數(shù)
,實(shí)時(shí)計(jì)算溫度值
;或采用多項(xiàng)式擬合(如二次函數(shù))簡化計(jì)算。
校準(zhǔn)與溫度補(bǔ)償
單點(diǎn)校準(zhǔn):在某一已知溫度(如 25℃)下調(diào)整電路零點(diǎn)
,適用于精度要求不高的場景
。
多點(diǎn)校準(zhǔn):在多個(gè)溫度點(diǎn)(如 0℃、50℃
、100℃)測量電阻值
,擬合校準(zhǔn)曲線,提高全溫域精度
。
環(huán)境補(bǔ)償:若傳感器受環(huán)境溫度(如電路板發(fā)熱)影響
,需通過溫度補(bǔ)償算法扣除干擾。
信號(hào)放大與濾波
電橋輸出電壓通常為 mV 級(jí)
,需通過 ** 運(yùn)算放大器(如儀表放大器 AD620)** 放大至 ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換器)可接收的范圍(如 0~5V)
。
加入RC 濾波電路(電阻 - 電容網(wǎng)絡(luò))抑制高頻噪聲(如電磁干擾)
。
四、信號(hào)輸出與應(yīng)用:溫度值的呈現(xiàn)與控制
模數(shù)轉(zhuǎn)換(ADC)
放大后的模擬信號(hào)經(jīng) ADC 轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)(如 12 位 ADC 可輸出 0~4095 的數(shù)值)
,輸入 MCU 或上位機(jī)(如 PC
、PLC)。
溫度計(jì)算與顯示
MCU 根據(jù)校準(zhǔn)參數(shù)計(jì)算溫度值
,通過 LCD 屏幕
、LED 數(shù)碼管或通信接口(如 UART、I2C)輸出
。
例:若 ADC 輸出值為 2048
,對應(yīng)電壓 2.5V,通過 Steinhart-Hart 方程反算得到溫度值為 50℃
。
閉環(huán)控制應(yīng)用
在溫控系統(tǒng)中
,MCU 將實(shí)測溫度與設(shè)定值比較,輸出控制信號(hào):
加熱場景:溫度低于設(shè)定值時(shí)
,驅(qū)動(dòng)繼電器或固態(tài)繼電器(SSR)接通加熱元件
。
冷卻場景:溫度高于設(shè)定值時(shí),啟動(dòng)風(fēng)扇或電磁閥散熱
。
典型案例:空調(diào)壓縮機(jī)啟?div id="d48novz" class="flower left">