用于风速检测的NTC检测电路和风速测量传感器制造技术

本实用新型专利技术提供一种用于风速检测的NTC检测电路和风速测量传感器，所述NTC检测电路包括：桥电路，包括并联的第一桥臂和第二桥臂；其中，第一桥臂串联有NTC电阻；放大反馈电路，第一输入端和第二输入端分别与桥电路的所述第一桥臂和第二桥臂相连，用于对第一桥臂和所述第二桥臂的电压进行比较和放大；调节电路，分别与桥电路和放大反馈电路相连，用于在第一桥臂和第二桥臂的电压不相等时，向第一桥臂加压使得NTC电阻的阻值不断变化直至第一桥臂和第二桥臂的电压相等形成恒温电路，以供控制元件通过采集第一桥臂和第二桥臂的电压相等时桥电路的输出电压获取对应的风速。本实用新型专利技术探头的温度基本恒定，有效应用NTC电阻测量风速。

【技术实现步骤摘要】
用于风速检测的NTC检测电路和风速测量传感器
本技术涉及测量
，特别是涉及风速测量
，具体为一种用于风速检测的NTC检测电路和一种风速测量传感器。
技术介绍
实验室通风是实验室设计中不可缺少的一个组成部分。为了使实验室工作人员不吸入或咽入一些有毒的、可致病的或毒性不明的化学物质和有机体、实验室中应有良好的通风。为阻止一些蒸气、气体和微粒(烟雾、煤烟、灰尘和气悬体)的吸收，污染物质须用通风柜、通风罩或局部通风的方法除去。通风柜是实验室中最常用的一种局部排风设备，种类繁多，由于其结构不同，使用的条件不同，其排风效果也不相同。实验室通风柜主要作用是抑制柜内产生的危害性化学气体防止其泄露，并尽快将其排除实验室，保证实验室员工的安全。进入通风柜以及通风柜内的气体不应出现紊流；通风柜的进口风速应保持在一个合适的范围(通常0.3-0.5m/s)。工业通风—美国政府工业卫生专家协会(ACGIH)—P.10—40。面风速的安装方式为在通风柜的侧面打开一个孔，再用管道拉到通风柜的侧壁上，面风速的风速比窗下风速要小，一般来说都是为线性，此关系由各个通风柜样式、开孔大小、管道共同决定。所以作为热敏式的风速检测方式非常适用于此微风速的检测。NTC(NegativeTemperatureCoefficient)，中文为“负温度系数热敏电阻”。自1960年研制出NTC热敏电阻器后，NTC得到迅猛发展。一般市面专门上用于检测风速的NTC探头都是做的比较轻薄，与空气接触面积大，热交换速度快，所以对于风速的响应很快，可以做到毫秒级别，但是在面风速的使用上，不需要那么高的响应速度。并且这种专用的探头也很难做好一致性，并不能批量化的复制，还是需要人为的标定，且成本较高，在还没成熟的中国实验室市场很难推进。另一方面市面上常见的NTC都为二极管式的玻璃管封装，且都具有较高的阻值精度，较大的工作温度范围，且耐腐蚀耐老化。缺点是常用的NTC耗散系数偏大，导致并不能对风速做到毫秒级别的响应，但是成本较低，利于推广。环境温度会对热式风速仪造成影响，一般来说都是采用的是硬件补偿办法，优点是一旦确定下来，处理简单，缺点是太依赖硬件。现有技术中一种恒温式风速计的设计方式，来自《便携式热敏电阻恒温风速计》陈克明著，该设计方式中采用的原理图如图1所示，根据该电路原理图：式中Rt：当温度为t时热敏电阻的阻值；t、t1：分别为探头工作温度和气流温度；i＝R2/R3＝Rt/R4f(v)＝A+Bvn；Rt//Ra＝Rt*Ra/(Rt+Ra)；在他的论文中，最后取了硬件补偿，即找到Rt满足：上述技术方案的优点是这种补偿方法的精度仅由探头的工作温度、风温变化范围以及补偿元器件的温度特性决定，和探头的温度特性无关。所以对于不同特性的探头都可以采用这种方法。采用这种方法具有通用性和灵活性，便于实验探头的互换。缺点是此补偿NTCRt的温度特性不满足一般性，需要定制化制作，成本高，难实现。但是在上述技术方案虽然U与T并不是一种线性的关系，但是在实验室的环境中温度一般都不会超过10-30℃这个范围。由理论计算上通过改变这个i值，就可以找出在所需要的风速以及温度范围内，U与T成接近线性的关系。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本技术的目的在于提供一种用于风速检测的NTC检测电路和一种风速测量传感器，用于解决现有技术中无法有效应用NTC电阻测量风速的问题。为实现上述目的及其他相关目的，本技术提供一种用于风速检测的NTC检测电路，所述用于风速检测的NTC检测电路包括：桥电路，包括并联的第一桥臂和第二桥臂；其中，所述第一桥臂串联有NTC电阻；放大反馈电路，第一输入端和第二输入端分别与所述桥电路的所述第一桥臂和所述第二桥臂相连，用于对所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压进行比较和放大；调节电路，分别与所述桥电路和所述放大反馈电路相连，用于在所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压不相等时，向所述第一桥臂加压使得所述NTC电阻的阻值不断变化直至所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压相等形成恒温电路，以供控制元件通过采集所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压相等时所述桥电路的输出电压获取对应的风速。于本技术的一实施例中，所述第一桥臂和所述第二桥臂的一端形成有电压采集端，用于与所述控制元件相连。于本技术的一实施例中，所述第一桥臂包括串联的第一电阻和所述NTC电阻；所述第二桥臂包括串联的第二电阻和第三电阻。于本技术的一实施例中，所述第一桥臂和所述第二桥臂分别连接有滤波电容。于本技术的一实施例中，所述放大反馈电路包括一比较放大器。于本技术的一实施例中，所述调节电路包括：开关电路，一端与所述第一桥臂相连，另一端与所述比较放大器的输出引脚相连，在所述比较放大器的输出引脚有压差时打开，无压差时关闭；外接电源，与所述开关电路相连，用于在所述开关电路打开时，向所述第一桥臂加压。于本技术的一实施例中，所述开关电路包括一晶体管。于本技术的一实施例中，所述调节电路还包括连接于所述外接电源和所述第一桥臂之间的偏置电阻。于本技术的一实施例中，所述用于风速检测的NTC检测电路还包括：与所述外接电源相连，用于检测环境温度的环境温度检测电路。本技术还提供一种风速测量传感器，所述风速测量传感器包括如上所述的用于风速检测的NTC检测电路。如上所述，本技术的一种用于风速检测的NTC检测电路和一种风速测量传感器，具有以下有益效果：1、本技术与同热式传感器相比，对风速有较好的频率响应，因为在恒温电路中，探头的温度基本恒定，而不是出于变温状态，而且恒温式不会由于冷热交替造成的探头损坏，有效应用NTC电阻测量风速。2、本技术与专业的探头相比，专业的探头极薄容易损坏，安装难度大，涂层太薄也容易腐蚀，本技术安装方便可靠且成本低，易批量化。3、本技术与硬件补偿相比，更容易实现，比较灵活，成本低，无需任何定制化器件，且能有效的降低由于硬件的一致性造成的温度漂移情况。附图说明图1显示为现有技术中的一种用于风速检测的NTC检测电路的原理示意图。图2显示为本技术的一种用于风速检测的NTC检测电路的原理示意图。图3显示为本技术的一种用于风速检测的NTC检测电路的电路示意图。图4显示为本技术的一种用于风速检测的NTC检测电路中0风速下检测电压与温度之间的关系图。元件标号说明100用于风速检测的NTC检测电路110桥电路120放大反馈电路130调节电路140环境温度检测电路具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。需要说明的是，如图1至图4所示，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，遂图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于风速检测的NTC检测电路，其特征在于，所述用于风速检测的NTC检测电路包括：桥电路，包括并联的第一桥臂和第二桥臂；其中，所述第一桥臂串联有NTC电阻；放大反馈电路，第一输入端和第二输入端分别与所述桥电路的所述第一桥臂和所述第二桥臂相连，用于对所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压进行比较和放大；调节电路，分别与所述桥电路和所述放大反馈电路相连，用于在所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压不相等时，向所述第一桥臂加压使得所述NTC电阻的阻值不断变化直至所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压相等形成恒温电路，以供控制元件通过采集所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压相等时所述桥电路的输出电压获取对应的风速。

【技术特征摘要】
1.一种用于风速检测的NTC检测电路，其特征在于，所述用于风速检测的NTC检测电路包括：桥电路，包括并联的第一桥臂和第二桥臂；其中，所述第一桥臂串联有NTC电阻；放大反馈电路，第一输入端和第二输入端分别与所述桥电路的所述第一桥臂和所述第二桥臂相连，用于对所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压进行比较和放大；调节电路，分别与所述桥电路和所述放大反馈电路相连，用于在所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压不相等时，向所述第一桥臂加压使得所述NTC电阻的阻值不断变化直至所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压相等形成恒温电路，以供控制元件通过采集所述第一桥臂和所述第二桥臂的电压相等时所述桥电路的输出电压获取对应的风速。2.根据权利要求1所述的用于风速检测的NTC检测电路，其特征在于，所述第一桥臂和所述第二桥臂的一端形成有电压采集端，用于与所述控制元件相连。3.根据权利要求1所述的用于风速检测的NTC检测电路，其特征在于，所述第一桥臂包括串联的第一电阻和所述NTC电阻；所述第二桥臂包括串联的第二电阻和第三电阻。4.根据权利要求1或3所述的用于风速检测的NTC检测电路，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成，何礼春，贾青松，洪雄，
申请(专利权)人：上海卓思智能科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31