CN213022015U - 排除非线性干扰的环境温度检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种排除非线性干扰的环境温度检测电路，所述检测电路包括连接成为桥式结构的第一电阻、第二电阻和第三电阻和第四电阻；所述检测电路还包括运算放大器；第一电阻和第二电阻的公共端连接第五电阻的第一端，第五电阻的第二端连接运算放大器的反相输入端；第三电阻和第四电阻的公共端连接运算放大器的正相输入端；第二电阻和第三电阻的公共端连接电源；第四电阻和第一电阻的公共端接地；第三电阻和第四电阻的公共端连接第六电阻的第一端；第六电阻的第二端连接运算放大器的输出端。本实用新型通过增加了反馈电阻，使得输出的电压可以影响温度变化所初始产生的电压，增加了测量的精确性。
Description
技术领域
本实用新型涉及温度检测技术，具体涉及一种排除非线性干扰的环境温度检测电路。
背景技术
检测温度的一种方法是使用温度敏感的电阻来实现，温度敏感的电阻的阻值会随着温度的变化而变化，可以在电路中反应为电流的变化或者电压的变化，并且可以方便的将这种信号的变化记录下来。在现有技术中，这样温度敏感的电阻是常见的，但是在现有技术中，对于这样的电阻，往往会出现其阻值随温度变化不是完全线性的现象，而是会有一些非线性的变化，使得其电压或者电流信号不能完全反应温度变化。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型公开了一种排除非线性干扰的环境温度检测电路。
本实用新型所采用的技术方案如下：
一种排除非线性干扰的环境温度检测电路，所述检测电路包括连接成为桥式结构的第一电阻、第二电阻和第三电阻和第四电阻；第四电阻为温度敏感电阻；所述检测电路还包括运算放大器；第一电阻和第二电阻的公共端连接第五电阻的第一端，第五电阻的第二端连接运算放大器的反相输入端；第三电阻和第四电阻的公共端连接运算放大器的正相输入端；第二电阻和第三电阻的公共端连接电源；第四电阻和第一电阻的公共端接地；第三电阻和第四电阻的公共端连接第六电阻的第一端；第六电阻的第二端连接运算放大器的输出端；运算放大器的反相输入端连接第七电阻的第一端；第七电阻的第二端连接运算放大器的输出端。
其进一步的技术方案为：温度检测电路还包括过压保护电路；过压保护电路包括第八电阻、第九电阻和第三二极管，第八电阻的第一端连接运算放大器的输出端，第八电阻的第二端连接第九电阻的第一端，第九电阻的第二端连接电源的负极；第三二极管的阳极连接第八电阻和第九电阻的公共端，第三二极管的阴极连接运算放大器的反相输入端。
其进一步的技术方案为：温度检测电路还包括第一二极管和第二二极管；第一二极管的阳极连接第一电阻和第二电阻的公共端，阴极接地；第二二极管的阳极连接第三电阻和第四电阻的公共端，阴极接地。
其进一步的技术方案为：所述第七电阻为阻值可调整的电阻。
其进一步的技术方案为：所述第六电阻为阻值可调整的电阻。
其进一步的技术方案为：所述第六电阻为电阻网络，由多个电阻并联和/或串联而成。
本实用新型的有益效果如下：
本实用新型通过增加了反馈电阻，使得输出的电压可以影响温度变化所初始产生的电压，增加了测量的精确性。
附图说明
图1为本实用新型的电路结构示意图。
图中：1、第一电阻；2、第二电阻；3、第三电阻；4、第四电阻；5、运算放大器；6、第五电阻；7、第七电阻；8、第八电阻；9、第九电阻；10、第三二极管；11、第一二极管；12、第六电阻；13、第二二极管。
具体实施方式
下面结合附图，说明本实用新型的具体实施方式。
如图1所示，检测电路包括连接成为桥式结构的第一电阻1、第二电阻2和第三电阻3和第四电阻4。第四电阻4为温度敏感电阻，其阻值随着温度的变化而变化，一般的，其阻值与温度成正相关的关系。检测电路还包括运算放大器5。第一电阻1和第二电阻2的公共端连接第五电阻6的第一端，第五电阻6的第二端连接运算放大器5的反相输入端。第三电阻3和第四电阻4的公共端连接运算放大器5的正相输入端。第二电阻2和第三电阻3的公共端连接电源。第四电阻4和第一电阻1的公共端接地。第三电阻3和第四电阻4的公共端连接第六电阻12的第一端。第六电阻12的第二端连接运算放大器5的输出端。运算放大器5的反相输入端连接第七电阻7的第一端。第七电阻7的第二端连接运算放大器5的输出端。
优选的，第七电阻7可以是阻值可调整的电阻。例如电位计，则第七电阻7的可调端连接第七电阻7的第一端。
为了使得抗干扰效果方便可调，第六电阻12可以是阻值可调整的电阻，例如电位计，也可以是多个电阻并联和/或串联而成的电阻，这样可以方便的将不同个数的电阻接入或者接出电路以调整第六电阻12所在支路的阻值。
温度检测电路还包括过压保护电路。过压保护电路包括第八电阻8、第九电阻9和第三二极管10，第八电阻8的第一端连接运算放大器5的输出端，第八电阻8的第二端连接第九电阻9的第一端，第九电阻9的第二端连接电源的负极。第三二极管10的阳极连接第八电阻8和第九电阻9的公共端，第三二极管10的阴极连接运算放大器5的反相输入端。过压保护电路可以在电压过大时保护运算放大器5的输出端不受过大电压的影响。
温度检测电路还包括第一二极管11和第二二极管13。第一二极管11的阳极连接第一电阻1和第二电阻2的公共端，阴极接地。第二二极管13的阳极连接第三电阻3和第四电阻4的公共端，阴极接地。第一二极管11和第二二极管13是为了防止运算放大器5的正相输入端和反相输入端在意外的情况下受过大电压的影响。
在本实用新型中，如图1所示，桥式结构其实包括两个回路，第一回路是电源、第三电阻3、第四电阻4以及接地端所构成的回路，第三电阻3和第四电阻4组成一个分压电路，第四电阻4之上的电压直接作为运算放大器5正相输入端的电压，第二回路是电源、第二电阻2、第一电阻1和接地端所构成的回路。第二电阻2和第一电阻1组成一个分压电路，第一电阻1之上的电压通过第五电阻6输入至运算放大器5的反相输入端。如果没有连接第六电阻12，可以由基础的电路原理知道，可以通过调整各个电阻的阻值，使得运算放大器5的输出端电压与第四电阻4之上的电压成比例关系，也即与第四电阻4的阻值成比例关系。当考虑第六电阻12，与运算放大器5的输出端所输出的信号成比例的电流通过第六电阻12，从运算放大器5的输出端输送至运算放大器5的正相输入端，也即第三电阻3和第四电阻4的公共端，也即直接连接到了用于测量温度的第四电阻4，使得第四电阻4的电压减小，减小幅度与第四电阻4的电压成比例关系，也即与第四电阻4的电阻成比例关系，但是通过第六电阻12的电流方向与第四电阻4本身由电源所产生的电流方向相反，所以可以从相反的方向上补偿其非线性的变化。优选的，可以增加第三电阻3和第二电阻2的阻值，尽量减少其分流的效果。
针对具体的一个第四电阻4，其阻值和温度的关系曲线是特定的，而且其电压与阻值的关系曲线也是特定的，所以可以针对具体的第四电阻4来设计图1中各个电子元件的参数，尤其是第六电阻12的阻值。在一个具体的实施例中，可以选取，电源电压为±15V，第一电阻为100Ω，第二电阻2和第三电阻3均为10000Ω，第七电阻7的变化范围为10kΩ至and200kΩ，第六电阻12为130kΩ，将运算放大器5所输出的电压范围为±2V，运算放大器5所输出的电压变化对应于温度数值，在实际的实施例中有如下表所示的测试结果：
在实施例中本实用新型有效的降低了温度的非线性误差。
以上描述是对本实用新型的解释，不是对实用新型的限定，本实用新型所限定的范围参见权利要求，在不违背本实用新型的基本结构的情况下，本实用新型可以作任何形式的修改。
Claims (6)
1.一种排除非线性干扰的环境温度检测电路，其特征在于：所述检测电路包括连接成为桥式结构的第一电阻(1)、第二电阻(2)和第三电阻(3)和第四电阻(4)；第四电阻(4)为温度敏感电阻；所述检测电路还包括运算放大器(5)；第一电阻(1)和第二电阻(2)的公共端连接第五电阻(6)的第一端，第五电阻(6)的第二端连接运算放大器(5)的反相输入端；第三电阻(3)和第四电阻(4)的公共端连接运算放大器(5)的正相输入端；第二电阻(2)和第三电阻(3)的公共端连接电源；第四电阻(4)和第一电阻(1)的公共端接地；第三电阻(3)和第四电阻(4)的公共端连接第六电阻(12)的第一端；第六电阻(12)的第二端连接运算放大器(5)的输出端；运算放大器(5)的反相输入端连接第七电阻(7)的第一端；第七电阻(7)的第二端连接运算放大器(5)的输出端。
2.根据权利要求1所述的排除非线性干扰的环境温度检测电路，其特征在于：温度检测电路还包括过压保护电路；过压保护电路包括第八电阻(8)、第九电阻(9)和第三二极管(10)，第八电阻(8)的第一端连接运算放大器(5)的输出端，第八电阻(8)的第二端连接第九电阻(9)的第一端，第九电阻(9)的第二端连接电源的负极；第三二极管(10)的阳极连接第八电阻(8)和第九电阻(9)的公共端，第三二极管(10)的阴极连接运算放大器(5)的反相输入端。
3.根据权利要求1所述的排除非线性干扰的环境温度检测电路，其特征在于：温度检测电路还包括第一二极管(11)和第二二极管(13)；第一二极管(11)的阳极连接第一电阻(1)和第二电阻(2)的公共端，阴极接地；第二二极管(13)的阳极连接第三电阻(3)和第四电阻(4)的公共端，阴极接地。
4.根据权利要求1所述的排除非线性干扰的环境温度检测电路，其特征在于：所述第七电阻(7)为阻值可调整的电阻。
5.根据权利要求1所述的排除非线性干扰的环境温度检测电路，其特征在于：所述第六电阻(12)为阻值可调整的电阻。
6.根据权利要求1所述的排除非线性干扰的环境温度检测电路，其特征在于：所述第六电阻(12)为电阻网络，由多个电阻并联和/或串联而成。
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