熱敏電阻是一種根據(jù)溫度變化而改變電阻值的敏感元件。它廣泛應(yīng)用于各種溫度測(cè)量和控制電路中,如恒溫器、溫度計(jì)、電子爐等。本文將介紹熱敏電阻電路的工作過(guò)程。
一、熱敏電阻的工作原理
熱敏電阻的工作原理是基于半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度變化的特性。當(dāng)溫度升高時(shí),半導(dǎo)體材料的價(jià)帶中的載流子濃度增加,使電阻率減小;反之,當(dāng)溫度降低時(shí),半導(dǎo)體材料的價(jià)帶中的載流子濃度減小,使電阻率增大。因此,通過(guò)測(cè)量熱敏電阻的電阻值,就可以得到相應(yīng)的溫度信息。
二、熱敏電阻電路的基本結(jié)構(gòu)
熱敏電阻電路通常由熱敏電阻、電源、負(fù)載和測(cè)量電路四部分組成。其中,熱敏電阻是電路的核心元件,用于感知溫度變化并轉(zhuǎn)換為電阻值的變化;電源為電路提供能量;負(fù)載是電路中的用電器,如加熱器、風(fēng)扇等;測(cè)量電路用于測(cè)量熱敏電阻的電阻值,并將其轉(zhuǎn)換為電壓或電流信號(hào)輸出。
三、熱敏電阻電路的工作過(guò)程
1.溫度測(cè)量:當(dāng)溫度發(fā)生變化時(shí),熱敏電阻的電阻值也隨之變化。例如,當(dāng)溫度升高時(shí),熱敏電阻的電阻值減小;反之,當(dāng)溫度降低時(shí),熱敏電阻的電阻值增大。這種電阻值的變化可以通過(guò)測(cè)量電路進(jìn)行檢測(cè)和轉(zhuǎn)換。
2.電壓輸出:在恒壓源供電的情況下,熱敏電阻與負(fù)載串聯(lián)連接。由于熱敏電阻的電阻值隨溫度變化,因此負(fù)載上的電壓也會(huì)隨之變化。通過(guò)測(cè)量負(fù)載上的電壓,就可以得到相應(yīng)的溫度信息。例如,當(dāng)溫度升高時(shí),負(fù)載上的電壓減小;反之,當(dāng)溫度降低時(shí),負(fù)載上的電壓增大。
3.電流輸出:在恒流源供電的情況下,熱敏電阻與負(fù)載并聯(lián)連接。由于熱敏電阻的電阻值隨溫度變化,因此負(fù)載上的電流也會(huì)隨之變化。通過(guò)測(cè)量負(fù)載上的電流,就可以得到相應(yīng)的溫度信息。例如,當(dāng)溫度升高時(shí),負(fù)載上的電流增大;反之,當(dāng)溫度降低時(shí),負(fù)載上的電流減小。
4.控制電路:熱敏電阻還可以用于控制電路中,實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的自動(dòng)控制。例如,在恒溫器中,熱敏電阻可以感知環(huán)境溫度的變化,并通過(guò)控制加熱器的開(kāi)關(guān)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的調(diào)節(jié)。當(dāng)環(huán)境溫度低于設(shè)定值時(shí),加熱器開(kāi)啟;當(dāng)環(huán)境溫度高于設(shè)定值時(shí),加熱器關(guān)閉。這樣,就可以保持環(huán)境溫度在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。
四、熱敏電阻電路的應(yīng)用
熱敏電阻電路廣泛應(yīng)用于各種溫度測(cè)量和控制電路中。例如:
1.恒溫器:用于保持室內(nèi)溫度在一個(gè)穩(wěn)定的范圍內(nèi)。
2.溫度計(jì):用于測(cè)量物體的溫度。
3.電子爐:用于控制爐內(nèi)的溫度。
4.空調(diào):用于控制室內(nèi)的溫度。
5.熱水器:用于控制水溫。
6.烘干機(jī):用于控制烘干室的溫度。
熱敏電阻應(yīng)用電路
下圖為熱敏電阻在小功率電暖氣電路中的應(yīng)用:
總之,熱敏電阻電路是一種基于半導(dǎo)體材料電阻率隨溫度變化的特性而設(shè)計(jì)的電路。通過(guò)測(cè)量熱敏電阻的電阻值,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)溫度的測(cè)量和控制。熱敏電阻電路具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、響應(yīng)速度快、穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn),在各種溫度測(cè)量和控制電路中得到了廣泛的應(yīng)用。
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