利用温度检测电阻进行控温的调温设备的线性调温电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种利用温度检测电阻进行控温的调温设备的线性调温电路，其包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、电位器和温度检测电阻，第五电阻和电位器并联后分别与第三电阻、第四电阻串联，第三电阻与第一电阻、第二电阻串联，第四电阻与温度检测电阻串联，该线性调温电路还包括上拉电阻，上拉电阻的一端接在第三电阻与第一电阻之间，上拉电阻的另一端与电位器的滑动端连接。本实用新型专利技术可以线性地调节温度，给用户带来方便。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种线性调温电路，特别涉及一种利用温度检测电阻进行控温的 调温设备的线性调温电路。
技术介绍
温控设备在工业以及消费领域被广泛使用，在这些设备中，有很多会利用对温度 敏感的电阻进行测温和控温，这些电阻称为温度检测电阻。当温度变化时，温度检测电阻的 阻值随之发生变化，这一变化被转换成电信号被控制电路采样和分析，最后控制加热或制 冷设备工作或停止以控制温度。当需要调温时，利用一个电位器来调节需要控制的温度。在 这些温度检测电阻中，有正温度系数的电阻，有负温度系数的电阻，本技术涉及的情形 是在需要控制的温度范围内，这些电阻的阻值随温度变化是线性或者近似线性的。如图1所示，RH为温度检测电阻，通过第一电阻R1和第二电阻R2的分压提供给 控制电路一个参考电压Vr，电位器VR和第五电阻R5并联后与第三电阻R3、第四电阻R4串 联构成调温电路，电位器VR和第五电阻R5并联是因为温度检测电阻RH在某些时候(比如 MCH发热体时，MCH是指将金属发热层印刷在陶瓷基层上，然后在1600°C以上共同烧结而成 的陶瓷发热体)的阻值比较小，一般在100欧姆以内，而考虑到成本问题，电位器VR会采用 比较常用的10k左右阻值的电位器，这样电位器VR就必须并联一个小的第五电阻R5以确 保其范围可以适应温度检测电阻RH的变化。通过调温电路的分压Vs和参考电压Vr的比 较，来确定当前工作电路是否需要工作。利用第一电阻R1和第二电阻R2对电源的分压来 作为参考，是为了消除电源电压VCC的波动对采样结果造成影响。最终，分压Vs和参考电 压Vr相等时，工作电路停止工作。假设在某一温度，电位器接入电路的阻值为VR，可以得到温度到温度达到设定温度时分压Vs和参考电压Vr的方程如式⑴和式⑵Vs = VCC* (RH+R4+R5//VR) / (RH+R4+R5//VR+R3)---------(1)Vr = VCC*R2/ (R1+R2)-------------------------------------------------(2)假设Rl = R2，由Vs = Vr可以得到式(3)，RH = R3-R4-R5//VR----------------------------------------------------(3)其中，R5//VR= R5*VR/ (R5+VR)--------------------------------------(4)由式(3)和式⑷可以看出，电位器VR和温度检测电阻RH不成线性关系。由于 温度检测电阻RH和温度呈线性变化，所以，电位器VR的变化不能造成温度的线性变化。由 于绝大多数的电位器是线性的，所以这给用户带来不便之处，即电位器转过相同的位置对 应的温度变化不同。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种利用温度检测电阻进行控温的调温 设备的线性调温电路，其可以线性地调节温度。为解决所述技术问题，本技术提供了一种利用温度检测电阻进行控温的调温 设备的线性调温电路，其包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、电位器 和温度检测电阻，第五电阻和电位器并联后分别与第三电阻、第四电阻串联，第三电阻与第 一电阻、第二电阻串联，第四电阻与温度检测电阻串联，其特征在于，该线性调温电路还包 括上拉电阻，上拉电阻的一端接在第三电阻与第一电阻之间，上拉电阻的另一端与电位器 的滑动端连接。优选地，所述温度检测电阻和第二电阻都接地。本技术的积极进步效果在于本技术可以线性地调节温度，给用户带来 方便。附图说明图1为现有调温电路的电路图。图2为本技术一实施例的电路图。图3为本技术控制的温度检测电阻阻值随电位器变化曲线的示意图。图4为现有调温电路的温度检测电阻阻值随电位器变化曲线的示意图。具体实施方式下面举个较佳实施例，并结合附图来更清楚完整地说明本技术。如图2所示，本技术利用温度检测电阻进行控温的调温设备的线性调温电路 包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、上拉电阻R6、电位 器VR和温度检测电阻RH，第五电阻R5和电位器VR并联后分别与第三电阻R3、第四电阻 R4串联，第三电阻R3与第一电阻R1、第二电阻R2串联，第四电阻R4与温度检测电阻RH串 联，温度检测电阻RH和第二电阻R2都接地(GND)，上拉电阻R6的一端接在第三电阻R3与 第一电阻R1之间，上拉电阻R6的另一端与电位器VR的滑动端连接。本技术和现有技 术的方案相比，主要改变的地方是电位器VR的接入方法变化了，其滑动端不再和一个固定 端相连，而是直接作为分压Vs接入到控制电路，而且在控制电路和电位器VR之间加了个上 拉电阻R6。上拉电阻R6的目的是在电位器滑片发生故障接触不良时给分压Vs—个固定的 电压，使得控制电路不至于失控，这个可以根据具体情况选择上拉或者下拉。由于上拉电阻 R6的阻值远远大于调温电路串接后的阻值，所以它对正常工作时分压Vs的影响很小，以下 分析电位器线性地调节温度时，把上拉电阻R6忽略不计。假设某时刻电位器VR的滑动端所到的位置左边部分为a(a彡1)，其中，a表示电 位器滑动端所在位置，最左边为0，最右边为1。电位器总阻值为VR，可以计算出到温时分压 Vs的方程为式(5)Vs = VCC* / (RH+R4+R3+R5//VR)-------(5)假设Rl = R2，Vs = Vr，由式⑵可得:Vs = Vr = Vcc/2-⑶RH = R3-R4+ (l_2a) * (R5//VR)-------------------------------------------(7)由式(7)可以看出，由于R3、R4及R5//VR为恒定值，所以温度检测电阻RH的阻值 和电位器滑动端的位置a呈线性关系，所以电位器可以线性地调节温度。假设温度检测电阻RH为正温度系数的温度检测电阻，在设定的最高温时电阻 为Rmax，在设定最低温时温度为Rmin，假设Rl = R2，即Vr = VCC/2，要保持分压Vs等于 VCC/2,当电位器VR在最左端时，温度检测电阻RH最大，温度也最高；电位器VR在最右边 时，温度检测电阻RH最低，温度也最低。假设这里温度检测电阻RH的阻值比较小，在100 欧姆以下，在设定的高低温内阻值变化为几十欧姆，所以可以得到第五电阻R5的阻值也不 会大于100欧姆，电位器VR出于成本考虑，采用常用的单圈10k欧姆的电位器，所以VR > > R5，VR//R5的值可以近似为R5。可以得出最高温时电阻Rmax和设定最低温时温度Rmin的式⑶和式(9)，Rmx+R4 = R3+R5-(8)Mn+R4 = R3-R5-(9)根据式(8)和式(9)，可得R5= 1/2 (Rmax-Rmin)，R3-R4 = 1/2 (Rmax+Rmin)。可见第五电阻R5决定了控温设备的高低温范围，第三电阻R3决定了温度点，第四 电阻R4可以调整了温度检测电阻RH的偏移量，作为阻值差异的配平使用。这里假设温度 检测电阻RH —致性很好，第四电阻R4可以取消，即为0。假设Rmax = 50ohm(欧姆),Rmin = 30ohm(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种利用温度检测电阻进行控温的调温设备的线性调温电路，其包括第一电阻、第二电阻、第三电阻、第四电阻、第五电阻、电位器和温度检测电阻，第五电阻和电位器并联后分别与第三电阻、第四电阻串联，第三电阻与第一电阻、第二电阻串联，第四电阻与温度检测电阻串联，其特征在于，该线性调温电路还包括上拉电阻，上拉电阻的一端接在第三电阻与第一电阻之间，上拉电阻的另一端与电位器的滑动端连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴忠伟，徐琦，
申请(专利权)人：广芯电子技术上海有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]