一种低成本高精度温度测量电路.doc

一种低成本高精度温度测量电路 摘 要:
给出用晶体管3DG6作为温度传感器，电压/频率转换器和单片机组成的温度测量仪的具体方案及其调校简便和自动补偿的实现方法。 关键词:
温度传感器；电压/频率转换器；调校；自动补偿
在现代工农业生产过程中，环境温度的测量和控制是极为普遍和重要的。为了提高生产效率，降低生产成本，寻求性能可靠价格低廉，且应用广泛的元器件是生产过程的首选。本测量仪就是采用极为普遍的晶体管3DG6作为温度传感器，廉价的电压/频率转换器(V/F)LM331与AT89C2051单片机组成的温度测量仪。它具有成本低，调校简便，自动补偿，测量精度高的特点。
半导体理论和实验证明，在 -50℃～+150℃
的范围内，当发射结正偏时，不管集电结反偏还是零偏，在一定的集电极电流形式下，NPN硅晶体管的基极-发射极正向电压UBE随温度T的增加而减小。并有良好的线性关系，其电压温度系数约-2.1mv/℃。因此，晶体管3DG6不但可以作为通常的电子器件使用，而且也是一种价格低廉，取材方便，性能良好的温度传感器。
测量与放大电路
用3DG6作为温度传感器，LM324运算放大器构成的测量放大电路见图1。晶体管3DG6置于测温现场其接成基极与集电极短路即发射结正偏，集电结零偏作为二极管使用来用作温度传感器，电源通过电阻R1(100K)向3DG6提供约45mA的集电极电流。其UBE连接到LM324的同相端，R1，R2，R3，R4均为普通金属膜电阻，选R2=R3则放大器输出U0≈2UBE。本仪器用2片LM324可同时检测7路输入信号。
图1 测量放大电路 图2 检测与处理电路

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