隨著電子系統(tǒng)不斷變得更加緊湊，溫度在系統(tǒng)可靠性和功率效率方面發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。許多工程師已經(jīng)熟悉溫度如何影響可靠性; 如果系統(tǒng)變得太熱，設(shè)備操作可能變得不可預(yù)測(cè)。使用像
自釀啤酒低溫PT100鉑電阻這樣的簡(jiǎn)單溫度傳感器，主機(jī)處理器可以在環(huán)境溫度過(guò)高時(shí)監(jiān)控溫度并采取措施，例如打開(kāi)風(fēng)扇。
然而，自釀啤酒低溫PT100鉑電阻是多功能傳感器，不僅可以用于簡(jiǎn)單的監(jiān)控。同樣的自釀啤酒低溫PT100鉑電阻可以直接與銅電磁鐵和LCD等元件在線使用，其內(nèi)部電阻隨溫度變化。本文未涉及自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的其他常見(jiàn)用途包括功率因數(shù)校正（PFC）和浪涌電流抑制。
考慮LCD操作。當(dāng)LCD冷時(shí)，它具有低自釀啤酒低溫PT100鉑電阻。這導(dǎo)致通過(guò)LCD的低電流。結(jié)果是難以閱讀的顯示（字符太亮）并且需要很長(zhǎng)時(shí)間來(lái)預(yù)熱。類似地，當(dāng)LCD很熱時(shí)，它具有高電阻，導(dǎo)致更高的電流。結(jié)果是顯示器不僅難以閱讀（字符和背景太暗），而且消耗的功率超出了需要。對(duì)于螺線管，需要較小的電流來(lái)保持螺線管在較高溫度下打開(kāi)。此外，通過(guò)螺線管運(yùn)行超過(guò)必要的電流會(huì)增加螺線管的溫度。通過(guò)降低總電流消耗，可以最小化螺線管加熱，從而需要較低頻率的冷卻。
可能是較便宜的冷卻子系統(tǒng)。不經(jīng)常運(yùn)行風(fēng)扇還可以減少機(jī)械部件的磨損，提高系統(tǒng)可靠性，并通過(guò)更安靜地運(yùn)行來(lái)改善用戶體驗(yàn)。
本文將探討如何使用自釀啤酒低溫PT100鉑電阻在溫度變化時(shí)保持電流消耗穩(wěn)定。具體來(lái)說(shuō)，它將概述如何為銅線圈電磁閥找到正確的溫度補(bǔ)償電路。這種經(jīng)濟(jì)有效的方法可以為通常在高溫下運(yùn)行的應(yīng)用實(shí)現(xiàn)更好的功率效率，例如工業(yè)，電器，汽車和使用溫度敏感元件的其他系統(tǒng)。它還通過(guò)在理想電流下操作溫度敏感元件來(lái)改善用戶體驗(yàn)（即，無(wú)論溫度如何，用戶都可以清楚地看到LCD）。該方法也易于實(shí)現(xiàn)，并且不涉及主機(jī)CPU，進(jìn)一步提高了可靠性和功率效率。
基于自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的溫度補(bǔ)償
自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的簡(jiǎn)單性和低成本是其關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。例如，負(fù)溫度系數(shù)（NTC）自釀啤酒低溫PT100鉑電阻基于環(huán)境溫度提供可變電阻。該電阻遵循在-40至+ 80℃的期望溫度范圍內(nèi)的相對(duì)線性響應(yīng)。
在傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)中，這允許CPU執(zhí)行簡(jiǎn)單的表查找以確定溫度并將其與閾值進(jìn)行比較以查看是否需要冷卻。CPU還可以調(diào)節(jié)螺線管或LCD的電流，但這需要CPU周期以及額外的電路來(lái)將此功能擴(kuò)展到CPU。
更簡(jiǎn)單的方法是將自釀啤酒低溫PT100鉑電阻集成到獨(dú)立的溫度補(bǔ)償電路中。熱電阻與固定電阻串聯(lián)。通過(guò)這種方式，自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的變化電阻可以自動(dòng)調(diào)節(jié)流過(guò)螺線管，LCD或其他溫度敏感元件的電流量，而無(wú)需CPU參與。
螺線管的銅線圈隨溫度升高呈現(xiàn)正溫度系數(shù)。由于NTC通常具有-3.3％/℃至-4.9％°/℃的溫度系數(shù)范圍，因此使用溫度系數(shù)為440ppm的固定并聯(lián)電阻器將溫度系數(shù)降低至可用極限。例如，銅在-40℃至+ 80℃的溫度范圍內(nèi)具有0.4％/℃的溫度系數(shù)。線圈電阻變化為80±20歐姆（見(jiàn)表1），具有以下特性。此外，線圈承載0.85安培的電流，這也將通過(guò)自釀啤酒低溫PT100鉑電阻導(dǎo)致自熱：
方程（1）
哪里，
R是溫度T下的導(dǎo)體電阻，
R ref是參考溫度T ref下的導(dǎo)體電阻（假定為20°C），
α是導(dǎo)體材料的電阻溫度系數(shù)，
T是導(dǎo)體材料的工作溫度。攝氏度，
T ref是指定導(dǎo)體材料的α的參考溫度，也表示中點(diǎn)溫度。
在方程（1）中代入銅螺線管的溫度系數(shù)α為每°C .4167％。
表1
使用表1中的值，考慮的參考值為：
T ref = 20°C且R ref =80Ω
考慮的系統(tǒng)具有與這對(duì)線圈串聯(lián)的電阻。根據(jù)設(shè)計(jì)，該串聯(lián)自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的值應(yīng)為97.15Ω，以使系統(tǒng)按預(yù)期工作（參見(jiàn)圖1）。請(qǐng)注意，總電阻為177.15Ω。
目的是找到一個(gè)溫度補(bǔ)償電路，它可以抵消 螺線管的正溫度效應(yīng)和串聯(lián)自釀啤酒低溫PT100鉑電阻。為了減小阻力波動(dòng)，理想的范圍是使曲線在其中心變平。
由于螺線管和LCD的響應(yīng)性在所需溫度范圍內(nèi)足夠線性，因此可以使用標(biāo)準(zhǔn)線性化方程。該等式基本上是固定電阻器與特定溫度下的自釀啤酒低溫PT100鉑電阻器的電阻之比（即，通常在最低和最高所需工作溫度的中點(diǎn)）。此外，精度對(duì)于該電路并不重要。它只需要能夠在電磁閥冷卻時(shí)增加大約理想的電流量，并在熱時(shí)適當(dāng)降低電流。
考慮一個(gè)由自釀啤酒低溫PT100鉑電阻組成的線性化電路（圖2），其中：
R c是線圈電阻，包括串聯(lián)電阻，
R t是自釀啤酒低溫PT100鉑電阻，
R f是固定電阻。
上述電路自釀啤酒低溫PT100鉑電阻為177.15 + K，其中
方程（2）
注意線圈（串聯(lián)）電阻為177.15-K 。使自釀啤酒低溫PT100鉑電阻曲線變平的線性化方程如下：
固定自釀啤酒低溫PT100鉑電阻值R 電阻 = R f
自釀啤酒低溫PT100鉑電阻電阻值R熱電阻 = R t
因此，線性化方程
方程（3）
哪里：
β=材料常數(shù)=在我們的例子中= 3500°K（考慮曲線M，見(jiàn)圖3）
T ref，中點(diǎn)溫度計(jì)算如下：
這表明子系統(tǒng)電阻在所需溫度范圍內(nèi)在~178.1Ω±0.7Ω處有效恒定（即穩(wěn)定）。Ametherm的SL15 60002熱電阻是此應(yīng)用的首選熱電阻。表3，表4和圖4提供了該熱電阻的技術(shù)和物理細(xì)節(jié)。
另一個(gè)考慮因素是自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的物理尺寸。對(duì)于像螺線管這樣的較大部件，與螺線管相比，自釀啤酒低溫PT100鉑電阻可能引入可忽略的熱量。對(duì)于驅(qū)動(dòng)高電流的較小溫度敏感元件，熱電阻的自加熱可能通過(guò)實(shí)質(zhì)上改變環(huán)境溫度而引入誤差。 為了減輕這種影響，可以使用更大的熱電阻。熱電阻的質(zhì)量越大，自加熱的影響就越小。對(duì)于示例應(yīng)用，螺線管很小，因此熱電阻對(duì)環(huán)境溫度的影響更大。在5mm熱電阻上選擇15mm可以充分改善補(bǔ)償電路的性能。
對(duì)于已經(jīng)使用自釀啤酒低溫PT100鉑電阻來(lái)監(jiān)控溫度的應(yīng)用，可以以低增量成本實(shí)現(xiàn)溫度補(bǔ)償電路。在任何情況下，自釀啤酒低溫PT100鉑電阻都是低成本的元件。 例如，NTC自釀啤酒低溫PT100鉑電阻在1K體積中的成本不到40美分，而在高音量下則為10美分左右。鑒于可靠性和功率效率的提高，這是許多在高溫下運(yùn)行的應(yīng)用的合理權(quán)衡。
