第�卷第�期�!∀年!月仪器仪表学报#∃%。&∋()∗+∗,−./)01−2+&(∗)3(2(&()+3/.4∗)30567取��!∀热敏电阻温度补偿回路计算方法及其在电导仪中的应用’吴思诚虞宝珠8北京大学9【提要】在待测样品的电导8或电阻9随温度近似线性变化的情况下,用半导体热敏电阻组成的串、并联电阻网络作为温度补偿回路。本文介绍了按所选用的半导体热敏电阻参数大小计算与之串联和并联的电阻阻值的方法。在::,一�∀;型电导仪中,应用这种方法所得到的温度补偿回路,在<’&=>∀−&范围内测得电导率的相对误差《士;?。热敏电阻是一种利用半导体材料制成的元件。当温度改变时,其电阻按指数函数的规律迅速变化〔�〕≅Α二≅Α。。”怜一劲8�9其中3。为摄氏零度,用绝对温标作单位即为;>�7�<∃Β。3为热敏电阻的温度,用绝对温标7Β表示。/Α。、/Χ分别为温度3。、3时热敏电阻的阻值。Δ为标志热敏电阻材料物理特性的常数,单位为Β。。Ε、7ΕΕΕ‘,、7�△/,Ε7Δ=,,ΕΕΕ7ΕΕ7ΕΕΕ7ΕΕΕΕΕ、Ε定义温度系数为ΦΓ卡一共母三,则ΦΓ一轰一。负值表示电阻随温度上升而一2降。目’=ΗΙ一一=’一Η‘/Α△3,Η、,3ϑ。==‘=,’7’=心一一一Η”7’”’7=前热敏电阻的Δ值约为;∀−∀∃Β=Κ∀∀∀Β范围,相当于Φ二一;?=一>?左右。热敏电阻的温度系数较大,它是一种较好的温度补偿元件。但它随温度的变化是非线性的,且目前的热敏电阻参数分散性很大,给测量工作带来困难。在::,一�∀;型电导仪的试制中,采用热敏电阻作温度补偿元件,并根据热敏电阻的不同参数,选择合适的串、并联电阻,从<℃到>∀”Λ范围内,在测量电导时,电导率的相对误差镇士;?,解决了热敏电阻分散性大的间题。7本文于�>年�;月收到。第�期热敏电阻温度补偿回路计算方法及其在电导仪中的应用一、基本方法测量对象8电阻或电导9随温度作线性或近似线性变化时,为达到较好的温度补偿效果,必须把热敏电祖与一定的电阻8温度系数可以忽略9组合,使整个组合电阻或电导随温度作接近于线性的变化,符合测量对象的要求。较简单的方法是先并联一个电阻/。,再与另一个电阻/,串联,我们把这个组合电阻记为/芬8图�9。,/Χ/。Χ一/ΑΜ/。Μ/8;9了��,群一图在!一∀#∃型电导仪中,采取图∃的温度补偿线路。设待测电解液的阻值为%二,通过它的电流为&二,作补偿用的热敏电阻为%李∋包括%,、%。(,通过它的电流为&)。线路中接入运算放大器,作直流放大用。由于运算放大器输入阻抗很高,所以∗二+,&,二几。又因为月是“虚地”,所以玖,几%二,犷−。二犷−滩,.一/其中根据犷0。,∀+%。厂−,,&)%二所以&。%。,&)%乒&,%二&。,—%。犷,二112112∀),∀二,一3布一,∀弋人上式即有)八苦图∃犷一%形一%#&。,其中犷二、%。都是固定的。这说明当温度变化时,为了维持输出电流不变,即要求&。不变,则必须使%34%二这一比值不随温度改变。所以,达到温度补偿的条件是∋5(满足%+。%二6下一”常数&7劣∋5(式的关键是根据测量对象的变化规律和热敏电阻的参数/、%)。,选择相应的%,,、下面分两种情况讨论)∀2在洲盆对象为电阻随通度作线性变化的情况下,选择%,、%。的方法设测量对象的电阻为%二,随温度作线性变化,为使%李符合∋5(式,要求)∋8(由于∋%二一7(为一直线,所以基本上∋%3一7(也应为一直线。∋9(当选择一定的温度范围7�67:时,我们要求7,、7)及它们的中值7中二7)十7:∃所对应的%二)、%李)、%二中三点分布在一直线上∋图5(,而其它温度下的%二则均匀地分布在Ν;仪器仪表学报�!∀年直线两侧。3Α、3Ο的选择应满足使这些不在直线上的点对直线的偏差较小,并符合温度补偿的要求。满足上述中值条件应有/二中Γ/二ΠΜ/二;8Ν98&9设温度为时测量对象的阻值为3,时测量对象的阻值为/二,,温度为爪/二Α,由8�9式/二,Ε/二;/二,/二;令/二�Η/二Α为Θ,则/乒,/,Ι二7于一Γ一二ΧΓΘ允于Α允二;8<9图比例常数丫可得到包含可从待测对象的一些标准数据中求得。这样把8;9式代入8Ν9、�8<9式后就/。的两个方程/Ε/。/ΑΑΜ/。/Α(/∃/,,Μ/。Μ/,Μ/,/ΧΑ/∃/ΑΑΜ/。Μ≅Ρ、ΓΑΣ才业井Μ≅,ΤΥ允,‘Μ对7‘甲,8Κ9‘Η‘几口、、Μ/ΑΑ/∃/ΑΑΜ/∃Μ/,8>9ϑ户了7、、丫...
