3.1 溫度傳感器與溫度檢測控制電路

3.1.1 溫度傳感器的控制關系

溫度傳感器是一種將溫度信號轉換為電信號的器件，而檢測溫度的關鍵為熱敏元件，因此溫度傳感器也稱為熱-電傳感器，主要用于各種需要對溫度進行測量、監視控制及補償等的場合。

圖3-1所示為溫度傳感器的連接關系。從圖中可以看出，該溫度傳感器采用的是熱敏電阻器作為感溫元件，熱敏電阻器是利用其電阻值隨溫度變化而變化這一特性來測量溫度的。

溫度傳感器根據其感應特性的不同，可分為PTC傳感器和NTC傳感器兩類，其中PTC傳感器為正溫度系數傳感器，即傳感器阻值隨溫度的升高而增大，隨溫度的降低而減小；NTC傳感器為負溫度系數傳感器，即傳感器阻值隨溫度的升高而減小，隨溫度的降低而增大。

圖3-2所示為正常環境溫度下溫度傳感器的控制關系。在正常環境溫度下時，電橋的電阻值R1/R2=R3/R4，電橋平衡，此時A、B兩點間電位相等，輸出端A與B間沒有電流流過，晶體管VT的基極（b）與發射極（e）間的電位差為零，晶體管VT截止，繼電器K線圈不能得電。

圖3-3所示為環境溫度升高時溫度傳感器的控制關系。當環境溫度逐漸上升時，溫度傳感器R1的阻值不斷減小，電橋失去平衡，此時A點電位逐漸升高，晶體管VT的基極電壓逐漸增大，此時基極電壓高于發射極電壓，晶體管VT導通，繼電器K線圈得電，常開觸點K-1閉合，接通負載設備的供電電源，負載設備即可起動工作。

圖3-4所示為環境溫度降低時溫度傳感器的控制關系。當環境溫度下降時，溫度傳感器R1的阻值不斷增大，此時A點電位逐漸降低，晶體管VT的基極電壓逐漸減小，當基極電壓低于發射極電壓時，晶體管VT截止，繼電器K線圈失電，常開觸點K-1復位斷開，切斷負載設備的供電電源，負載設備停止工作。

3.1.2 溫度檢測控制電路

1.熱敏電阻器構成的自動檢測加熱電路

圖3-5所示為一種簡易的小功率自動加熱電路。該電路主要是由電源供電電路和溫度檢測控制電路構成的。

電源供電電路主要是由電容器C1、電阻器R1、整流二極管VD1、VD2、濾波電容器C2和穩壓二極管VS等構成的；溫度檢測控制電路主要是由熱敏電阻器RT、電位器RP、穩壓集成電路IC、電加熱器及外圍相關元器件構成的。

電源供電電路輸出直流電壓分為兩路：一路作為IC的輸入直流電壓；另一路經RT、R3和RP分壓后，為IC提供控制電壓。

RT為負溫度系數熱敏電阻器，其阻值隨溫度的升高而降低。當環境溫度較低時，RT的阻值較大，IC的控制端分壓較高，使IC導通，發光二極管VD3點亮，VT受觸發而導通，電加熱器通電開始升溫。當溫度上升到一定溫度后，RT的阻值隨溫度的升高而降低，使集成電路控制端電壓降低，VD3熄滅、VT關斷，EH斷電停止加熱。

2.溫度傳感器LM35D構成的溫度檢測電路

圖3-6所示為溫度檢測控制電路。溫度傳感器LM35D將溫度檢測值轉換成直流電壓送到電壓比較器A2的⑤腳，A2的⑥腳為基準設定的電壓，基準電壓是由A1放大器和W1、W2微調后設定的值，當溫度的變換使A2⑤腳的電壓超過⑥腳時，A2輸出高電平使VT導通，繼電器J動作。開始起動被控設備，如加熱器等設備。