传感器应用技术
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二、热敏电阻的应用

热敏电阻用途广泛,可以用做温度测量元件、还可以用来进行温度控制、温度补偿、过载保护等。一般正温度系数的热敏电阻主要用作温度测量,负温度系数的热敏电阻常用作温度控制与补偿,突变型(热敏电阻)主要用作开关元件,组成温控开关电路。

1.电加热器温度控制

利用热敏电阻作为测量元件可组成温度自动控制系统。图4-18是应用热敏电阻电加热器电路原理图。图中热敏电阻Rt作为差动放大器(VT1、VT2组成)的偏置电阻。当温度变化时,Rt的值亦变化,引起VT1集电极电流的变化,经二极管VD2,引起电容C充电速度的变化,从而使单结晶体管VJT的输出脉冲移相,改变了晶闸管VZ的导通角,调整了加热电阻丝R的电源电压,达到了温度自动控制的目的。

图4-18 应用热敏电阻的电加热器电路

2.晶体管的温度补偿

如图4-19所示,根据晶体三极管特性,当环境温度升高时,其集电极电流IC上升,这等效于三极管等效电阻下降,USC会增大。若要使USC维持不变,则需提高基极b电位,减少三极管基流。为此选择负温度系数的热敏电阻Rt,从而使基极电位提高,达到补偿目的。

图4-19 热敏电阻用于晶体管的温度补偿电路

3. 电动机的过载保护控制

如图4-20所示,Rt1Rt2Rt3是特性相同的PRC6型热敏电阻,放在电动机绕组中,用万能胶固定。阻值在20℃时为10kΩ,100℃时为1kΩ,110℃时为0.6kΩ。正常运行时,三极管BG截止,KA不动作。当电动机过载、断相或一相接地时,电动机温度急剧升高,使Rt阻值急剧减小,到一定值时,BG导通,KA得电吸合,从而实现保护作用。根据电动机各种绝缘等级的允许温升来调节偏流电阻R2值,从而确定BG的动作点,其效果好于熔丝及双金属片热继电器。

图4-20 热敏电阻构成的电动机过载保护电路