温度传感器控制关系的分析和优化

温度传感器是一种将温度信号转换为电信号的器件，而检测温度的关键器件为热敏元件，因此温度传感器又称热-电传感器，主要用于各种需要对温度进行测量、监视控制及补偿等场合。

图4-19所示为温度传感器的连接关系。从图中可看出该温度传感器采用的是热敏电阻器作为感温器件，它是利用热敏电阻器的电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度变化的。

图4-19 温度传感器的连接关系

温度传感器根据其感应特性的不同，可分为PTC传感器和NTC传感器两类。其中，PTC传感器为正温度系数传感器，即传感器的电阻值随温度的升高而增大，随温度的降低而减小；NTC传感器为负温度系数传感器，即传感器的电阻值随温度的升高而减小，随温度的降低而增大。图4-19中采用的为NTC传感器，即负温度系数传感器。

图4-20所示为正常环境温度下温度传感器的控制关系。在正常环境温度下时，电桥的电阻值R₁/R₂=R₃/R₄，电桥平衡，此时A、B两点间电位相等，输出端A与B间没有电流流过，三极管（即晶体管）VT的基极b与发射极e间的电位差为零，三极管VT截止，继电器K线圈不能得电。

图4-21所示为环境温度升高时温度传感器的控制关系。当环境温度逐渐上升时，温度传感器R₁的电阻值不断减小，电桥失去平衡，此时A点电位逐渐升高，三极管VT的基极b电压逐渐增大，此时基极b电压高于发射极e电压，VT导通，继电器K线圈得电，常开触点K-1闭合，接通负载设备的供电电源，负载设备即可起动工作。

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图4-20 正常环境温度下温度传感器的控制关系

图4-21 环境温度升高时温度传感器的控制关系

图4-22所示为环境温度降低时温度传感器的控制关系。当环境温度逐渐下降时，温度传感器R₁的电阻值不断增大，此时A点电位逐渐降低，三极管VT的基极b的电压逐渐减小，b的电压低于发射极e的电压时，VT截止，继电器K线圈失电，常开触点K-1复位断开，切断负载设备的供电电源，负载设备停止工作。

图4-22 环境温度降低时温度传感器的控制关系