一种三极管温度补偿电路制造技术

本发明专利技术公开了一种三极管温度补偿电路，包括运算放大器U1、Vref

【技术实现步骤摘要】
一种三极管温度补偿电路


[0001]本专利技术涉及电子天平温度补偿
，具体是指一种三极管温度补偿电路。

技术介绍

[0002]任何传感器都会随着温度的变化而产生温度漂移误差，电子天平是以电磁力传感器为核心的一种高精度质量力学测量产品，自然也涉及到因温度变化而造成的误差。此误差必须通过技术手段进行修正，而修正误差的方法有很多种，目前有软件补偿方法、利用温度传感器采集温度，然后在利用温度变化和天平误差数据变化的关系形成修正函数进而获得准确的数据，但此种办法在高精度天平中很难实现，传感器自身的精确度会干扰到天平的稳定性，同时成本相对较高。也有利用电阻的温度特性中和天平的温度特性的，通过软件或硬件技术手段实现，但是电阻的热噪声也会对高精度天平产生干扰。

技术实现思路

[0003]本专利技术要解决的技术问题是克服上述缺陷，提供一种三极管温度补偿电路。
[0004]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为：一种三极管温度补偿电路，包括运算放大器U1、Vref
‑
Z调整电路、晶体管电路和Vref
‑
F调整电路；
[0005]所述运算放大器U1用于电压跟随和增加输出阻抗，起到分压作用，所述运算放大器U1同Vref
‑
Z调整电路连接；
[0006]所述晶体管电路用于得到V1和V2计算天平温度特性匹配的阻值，所述晶体管电路包括基准电压Vref、电阻R1、晶体三极管Q1和电阻R10，所述基准电压Vref同电阻R1一端连接，所述电阻R1另一端同晶体三极管Q1集电极连接，所述晶体三极管Q1基极同晶体三极管Q1集电极连接，所述晶体三极管Q1发射极同电阻R10连接，所述电阻R10另一端接地，所述晶体管电路同Vref
‑
Z调整电路和Vref
‑
F调整电路连接；
[0007]所述Vref
‑
Z调整电路和Vref
‑
F调整电路用于完成零点漂移误差和全量漂移误差的温度补偿作用，所述Vref
‑
Z调整电路和Vref
‑
F调整电路相互连接。
[0008]作为改进，所述Vref
‑
Z调整电路包括电阻R2、滑动电阻R4、电阻R7、电阻R6、电阻R9、电容C1和电容C3，楼所述电阻R2一端同电阻R1和晶体三极管Q1集电极连接，所述电阻R2另一端同滑动电阻R4一端连接，所述滑动电阻R4另一端同电阻R7连接，所述滑动电阻R4滑动端同运算放大器U1反向输入端和电容C1一端连接。
[0009]作为改进，所述电动C1另一端和电容C3、电阻R9和电阻R10连接，所述电容C3另一端同电阻R6和电阻R9连接，所述电阻R6一端同运算放大器U1的同向输入端和输出端连接，所述电阻R6另一端同电阻R9连接。
[0010]作为改进，所述Vref
‑
F调整电路包括电阻R3、电阻R5、滑动电阻R8和电容C2，所述电阻R3一端同电阻R1、电阻R2和晶体三极管Q1集电极连接，所述R3另一端同电阻R5和电容C2连接，所述电阻R5另一端同滑动电阻R8一端连接，所述滑动电阻R8另一端同其滑动端、电阻R7、电阻R10和晶体三极管Q1发射极连接，所述C2另一端同电阻R9、电阻R10、电容C1和电
容C3连接。
[0011]作为改进，所述晶体三极管Q1两端的V1和V2随着环境温度变化而变化。
[0012]本专利技术与现有技术相比的优点在于：本专利技术性能稳定，成本低廉，调试方便；采用PNP型晶体管，利用晶体管PN节特性，随着温度升高，PN节两端电压，在产品应用温度范围内成线性下降。PN节两端并联若干电阻，在电阻节点间进行电压输出，该输出电压则与PN节输入端的电压呈现出函数关系，且输出电压稳定可靠，几乎不受其他附加电子器件的干扰，从而得到了与温度变化曲线相关的电压变化曲线，通过对该电压的处理便实现了对产品的温度补偿。此种补偿方法不干扰传感器的微弱模拟信号，同时也不会消耗CPU资源。
附图说明
[0013]图1是本专利技术一种三极管温度补偿电路的温度补偿电路图。
[0014]图2是本专利技术一种三极管温度补偿电路的电子天平电子电路结构图。
具体实施方式
[0015]下面结合附图对本专利技术做进一步的详细说明。
[0016]结合附图2，本专利技术中Vref
‑
F为全量参考电压，Vref
‑
Z为AD转换器负信号输入端零点参考电压，采用24位AD模拟数字转换芯片，具备模拟信号正输入端、模拟信号负输入端和参考电压输入端，芯片的其他引脚为电源和信号输入端；AD模拟数字转换芯片负责将模拟信号的正输入值(V+)与负输入值(Vrev
‑
Z)之差解析为数字信号提供给CPU运算处理。
[0017]附图2中的Vref
‑
F参考电压越高，输入端输入的相同的模拟信号被转换器解析出来的数字值就越小，以本专利技术实用的24位AD转换器为例，AD转换器输出的最终结果为：N＝从公式中可以看出，Vref
‑
F将会影响着传感器的增益分量，即电子天平的灵敏度漂移；Vref
‑
Z影响着传感器的零点分量，即电子天平的零点漂移。
[0018]结合附图1，基准电压Vref不变，晶体三极管Q1两端电压V1和V2，当环境温度发生变化的时候V1和V2均发生变化。晶体三极管Q1两端的电压随着温度的升高而逐渐减小。电路中的总电流将会增大，设晶体三极管Q1两端的电压为V12那么电路中的电流I＝(Vref
‑
V12)/(R1+R10)；从而得到总电流将会增加。因此V1将会减小；而V2将会增大，反之亦然；通过可变电阻R8和R4的调整，那么Vref
‑
F和Vref
‑
Z也将会随着温度的变化而变化。
[0019]通过上述电路原理性描述得出下述公式：
[0020][0021]其中R8阻值可变，通过温度试验调整成为与天平温度特性匹配的阻值；
[0022][0023]其中R4阻值可变，通过温度试验调整成为与天平温度特性匹配的阻值；R4
’
为R4的分量阻值。上式中，除R8，R4以外的电阻均为电路的限流或分压电阻；图中运放起到电压跟随及增加输出阻抗的作用，避免Vref
‑
Z端负载影响V1及V2，同时也起到分压作用。
[0024]在进行调整时，首先设定一个低温过程，如10℃环境，待环境温度均衡后，记录天
平不加载重量物质时的显示数值，在记录一个加载最大量程的重量，记录显示数值；然后设定高温过程，如40℃，待环境温度稳定后，再次记录天平上述两种数值。
[0025]计算出两种温度环境的天平空载时的天平显示值之差，这个值被称之为零点漂移误差；这个值与Vref
‑
Z随着温度变化的幅度有关系，通过调整滑动电阻R4就可以调整Vref
‑
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三极管温度补偿电路，其特征在于：包括运算放大器U1、Vref
‑
Z调整电路、晶体管电路和Vref
‑
F调整电路；所述运算放大器U1用于电压跟随和增加输出阻抗，起到分压作用，所述运算放大器U1同Vref
‑
Z调整电路连接；所述晶体管电路用于得到V1和V2计算天平温度特性匹配的阻值，所述晶体管电路包括基准电压Vref、电阻R1、晶体三极管Q1和电阻R10，所述基准电压Vref同电阻R1一端连接，所述电阻R1另一端同晶体三极管Q1集电极连接，所述晶体三极管Q1基极同晶体三极管Q1集电极连接，所述晶体三极管Q1发射极同电阻R10连接，所述电阻R10另一端接地，所述晶体管电路同Vref
‑
Z调整电路和Vref
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F调整电路连接；所述Vref
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Z调整电路和Vref
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F调整电路用于完成零点漂移误差和全量漂移误差的温度补偿作用，所述Vref
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Z调整电路和Vref
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F调整电路相互连接。2.根据权利要求1所述的一种三极管温度补偿电路，其特征在于：所述Vref
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【专利技术属性】
技术研发人员：李梦轩，李洋，张志，
申请(专利权)人：沈阳龙腾电子有限公司，
类型：发明
国别省市：