电工优优今天要和大家分享的精密温度传感元件应用电路设计相关信息，接下来我将从常用的温度传感元件,热电偶是温度传感元件这几个方面来介绍。
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温度传感器是一种电压输出型精密集成温度传感器。它工作类似于齐纳二极管，其反向击穿电压随绝对温度以+10mV/K的比例变化，工作电流为 0.4—— 5mA，动态阻抗仅为1Ω，便于和测量仪表配接。这种温度传感器具有测量精度高，应用简单等优点。LMl35系列温度传感器的测温范围很宽，LM135测温范围为-55—— +150℃，LM235和LM335测温范围分别为-40 —— +125 ℃和 -40 —— +100 ℃。其短时使用测温上限可分别扩宽至200℃、150℃和125℃。
1、基本测温电路
图3是采用LMl35的测温电路，它的输出电压与绝对温度成正比，灵敏度为10mV/K。可以通过数字电压表测量其两端电压差来取得温度值。为防止自热效应对测量结果的影响，一般将LMl35的工作电流限制在1mA左右。
2．精密测温电路
LMl35系列具有外附校正端，因此可以方便地对测量误差进行修正，有效地消除制造工艺带来的误差。电路修正方法很简单，如图所示，只需在温度为 25℃时调整电位器Rw改变校正端偏压，并用数字电压表 20V档测量传感器的输出压电值为2.982V 即可。经校正后，该电路在100C℃范围内测量误差小于1℃。
3．温度遥测电路
当测量点与显示仪表距离较远时，传感器的工作电流在连接导线上的压降叠加在传感器的输出电压上，会产生一定的测量误差。为了消除连接导线电阻的影响，可以采用图5所示电路，利用恒流源驱动LMl35，由于传感器的工作电流恒定，连接导线电阻也是固定的，因此导线上的压降是一定值，可以通过校正端加以修正，保证了测量结果的准确性。
4．热电偶冷端补偿测温电路
图6是采用热电偶且测温范围很宽的实用电路。它采用了分度号为K的热电偶，测量上限温度可达1000℃。为了消除热电偶冷端环境的影响，采用LM335 对冷端温度进行测量，然后通过运算放大器LM308将温度电压信号与热电偶产生的热电势叠加后放大输出，从而使输出电压信号反映热电偶工作端的真实温度。由于LM335输出电压与绝对温度成正比，故采用LM329与电阻分压产生一电压信号抵消其在0℃的输出电压。该电路输出电压与被测温度的对应关系被放大电路调整为10mV/℃。
5．Ni—Cd电池快速充电电路
图7是一种安全可靠的Ni-Cd电池快速充电电路。它是利用Ni—Cd 电池外壳温度变化来检测电池充电是否完成的。一般来说，当被充电电池温度上升5℃时即已充至额定容量的80％。这里ST1用于检测环境温度，ST2与充电电池热偶合用于检测电池温度。利用温度传感器的失调调整端将ST1的输出电压调得比ST2高50mV，这样当电池温度超过环境温度5℃时，比较器 LM308输出变为低电平，LM317由恒流源状态变为电压源状态，输出电压仅2V左右，电源只能通过R以50mA的小电流继续给电池充电。这种方法可以节省充电时间又不会造成过充电。
6．温差测量电路
在一些场合常需测量两点的温度差。如水泵风机等设计中，常需按入口处与出口处的温差来确定叶轮形状是否合理。由于温差很小，就要求有很高的测量精度相分辨率。图8所示是一种高灵敏度温差测量电路，其灵敏度为100mV／℃。这里采用精密运算放大器LM308，将两温度传感器测得的温差电压放大10倍后输出。调Rw可使两传感器处于同一温度时运放输出为0。
7．气流检测电路
图9所示是利用LM335工作中的自热效应来检测气体的流动。ST1置于静止空气中，工作电流较低，约为1mA。ST2置于外部环境中，工作电流较大，约为10mA。ST3工作电流较大，而在空气不流动时其产生的自热温升高于STl的温升，因此比较器LM301的反相输入端电压高于同相输入端电压。输出为低电平。当外部环境空气流动时、ST2产生的热量不断传到周围空气中被带走，因此自热效应引起的温升降低。而这时STl处于静止的空气中，热传导很慢，故其自热效应引起的温升大于ST2的温升，故比较器LM301输出变为高电平，驱动发光管点亮告警。通过Rp可以设定报警点的空气流速。
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