比例温偏函数发生器及其温度补偿器制造技术

本实用新型专利技术涉及比例温偏函数发生器及其温度补偿器，属于信号变换、自动控制与测量技术领域。比例温偏函数发生器由运算放大器、电阻、电位器组成，温度补偿器由零位温偏调整器与倍率温偏调整器组成，零位温偏调整器由零位调合电路与可调零位温偏发生器组成，倍率温偏调整器由倍率调合电路与可调倍率温偏发生器组成。温度补偿器通过不同热敏特性的器件与不同处理电路的配合实现多样的温度补偿特性，通过双极性增益可调放大器及电位器的调节实现补偿幅度比例的极性与大小的调节，可以满足多种测控电路或装置校正的需要。比例温偏函数发生器及其温度补偿器具有结构简单、参数整定方便，通用性强、成本低廉等特点，在自动控制与测量等领域有较高的实用价值。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及比例温偏函数发生器及其温度补偿器，属于信号变换、自动控制 与测量

技术介绍
传感器、测量电路、信号处理等环节常采用半导体器件，对温度的变化较为敏感， 导致在不同温度下测量或运算的误差，而在测量仪器或设备中由于温度变化造成的误差需 要尽量避免或降低。温度变化导致的误差，即输出信号由于温度变化而导致偏离原来的数值，通常是 温度的函数，偏离情况通常表现为零位偏移与倍率偏移，如图la所示；有时其原倍率还表 现出正负不太相同的情况，如图lb所示，需要通过调整、补偿来加以校正。温度补偿是降低或避免温度变化造成误差的重要方法，温度变化造成的误差还需 要用对温度变化敏感的器件或电路来进行修正。常用温度偏移函数发生器其温变特性与灵 敏度特性同时调节，使用不够方便；而常规的温度补偿器通用性较差，由于零位温度补偿与 倍率温度补偿耦合在一起，导致温度补偿器的参数整定较为困难。
技术实现思路
本技术的目的是提供用模拟电路实现的通用比例温偏函数发生器及其温度 补偿器。比例温偏函数发生器为放大倍数与温度变化成函数关系的电压放大器，是温度信 号变化的运算器，也是组成温度补偿器的基础电路。本技术的目的是通过下述技术方案实现的。一种比例温偏函数发生器，根据结构的不同有直馈型、反馈型、综合型三种形式， 比例温偏函数发生器有一个电压输入端、一个电压输出端。所述的比例温偏函数发生器由运算放大器、电阻、电位器组成，运放的同相输入端 接电位器的滑动端，电位器的二个固定端分别通过电阻接地与接比例温偏函数发生器的输 入端，运放的反相输入端分别通过电阻接运放的输出端与接比例温偏函数发生器的输入 端，运放的输出端接为比例温偏函数发生器的输出端。直馈型比例温偏函数发生器的运放输入电阻采用热敏电阻，反馈型比例温偏函数 发生器的反馈电阻采用热敏电阻、综合型比例温偏函数发生器的输入电阻与反馈电阻采用 温度特性不同的热敏电阻。比例温偏函数发生器的放大比例或倍数为温度的函数，在标准温度时比例温偏函 数发生器的放大比例或倍数为零，温度补偿器在调节温度补偿幅度比例时不至于影响到标 准温度时温度补偿器相对输入电压的输出信号。一种采用比例温偏函数发生器的温度补偿器，有一个电压输入端、一个电压输出 端，其特征在于温度补偿器由零位温偏调整器与倍率温偏调整器组成，零位温偏调整器有5一个电压输入端、一个电压输出端，倍率温偏调整器有一个电压输入端、一个电压输出端， 零位温偏调整器的输入端接为温度补偿器的输入端，零位温偏调整器的输出端接倍率温偏 调整器的输入端，倍率温偏调整器的输出端接为温度补偿器的输出端。所述的零位温偏调整器由零位调合电路与可调零位温偏发生器组成，零位调合电 路有二个电压输入端、一个电压输出端，可调零位温偏发生器有一个电压输出端，零位调合 电路的一个输入端接为零位温偏调整器的输入端，零位调合电路的另一个输入端接可调零 位温偏发生器的输出端，零位调合电路的输出端接为零位温偏调整器的输出端。所述的倍率温偏调整器由倍率调合电路与可调倍率温偏发生器组成，倍率调合电 路有二个电压输入端、一个电压输出端，可调倍率温偏发生器有一个电压输入端、一个电压 输出端，倍率调合电路的一个输入端与可调倍率温偏发生器的输入端连接并接为倍率温偏 调整器的输入端，倍率调合电路的另一个输入端接可调倍率温偏发生器的输出端，倍率调 合电路的输出端接为倍率温偏调整器的输出端。温度补偿器具有独立分置的零位调整及温度补偿与倍率调整及温度补偿，调整方 便，通用性好。所述的零位调合电路由偏移修正电路与加权合成电路组成，偏移修正电路有一个 电压输入端、一个电压输出端，加权合成电路有二个电压输入端、一个电压输出端，偏移修 正电路的输入端接为零位调合电路的一个输入端，偏移修正电路的输出端接加权合成电路 的一个输入端，加权合成电路的另一个输入端接为零位调合电路的另一个输入端，加权合 成电路的输出端接为零位调合电路的输出端。零位调合电路的偏移修正电路由运算放大器、电阻、电位器组成，运放的同相输入 端通过电阻接地，运放的反相输入端分别通过电阻接运放的输出端与接偏移修正电路的输 入端并通过电阻接电位器的滑动端，电位器的二个固定端分别接正负电源。零位调合电路的加权合成电路采用含有运放的双输入单输出的运放加法器电路。所述温度补偿器的可调零位温偏发生器按结构原理的不同有二种方式。第一种方式可调零位温偏发生器由比例温偏函数发生器、电阻、电位器组成，比 例温偏函数发生器的输入端接电位器的滑动端，电位器的二个固定端分别通过电阻接正负 电源，比例温偏函数发生器的输出端接为可调零位温偏发生器的输出端；第二种方式可调零位温偏发生器由电压温偏函数发生器、双极性增益可调放大 器、电阻组成，电压温偏函数发生器有一个电压输入、一个电压输出端，电压温偏函数发生 器的输入端分别通过电阻接正负电源，电压温偏函数发生器的输出端接双极性增益可调放 大器的输入端，双极性增益可调放大器的输出端接为可调零位温偏发生器的输出端。所述的电压温偏函数发生器根据结构的不同有直馈型、反馈型、综合型三种形式， 电压温偏函数发生器采用与比例温偏函数发生器同样的结构形式，并将相应的热敏电阻换 成稳压二极管。零位温偏调整器通过零位调合电路与可调零位温偏发生器将标准温度时的零位 调整与零位温度补偿分置，零位温度补偿幅度比例的正负大小均可调。所述温度补偿器的倍率调合电路按结构原理的不同有统调型、分调型二种方式。第一种方式统调型倍率调合电路由比例修正电路与加权合成电路组成，比例修 正电路有一个电压输入端、一个电压输出端，加权合成电路有二个电压输入端、一个电压输出端，比例修正电路的输入端接为倍率调合电路的一个输入端，比例修正电路的输出端接 加权合成电路的一个输入端，加权合成电路的另一个输入端接为倍率调合电路的另一个输 入端，加权合成电路的输出端接为倍率调合电路的输出端；统调型倍率调合电路的比例修正电路由运算放大器、电阻、电位器组成，运放的同 相输入端通过电阻接地，运放的反相输入端接电位器的滑动端，电位器的二个固定端分别 通过电阻接运放的输出端与接比例修正电路的输入端；统调型倍率调合电路的加权合成电路采用含有运放的双输入单输出的运放加法 器电路。第二种方式分调型倍率调合电路，由二个运算放大器、二极管、电阻、二个电位器 组成，运放的同相输入端通过电阻接地，一个运放的反相输入端分别通过电阻接倍率调合 电路的一个输入端并通过电阻分别二个接电位器的一个固定端，电位器的滑动端分别通过 二极管接该运放的输出端，二个电位器的另一个固定端分别通过电阻接另一个运放的反相 输入端，同时该运放的反相输入端分别通过电阻接该运放的输出端与接倍率调合电路的另 一个输入端，该运放的输出端接为倍率调合电路的输出端。所述的可调倍率温偏发生器由比例温偏函数发生器与双极性增益可调放大器组 成，比例温偏函数发生器的输入端接为可调倍率温偏发生器的输入端，比例温偏函数发生 器的输出端接双极性增益可调放大器的输入端，双极性增益可调放大器的输出端接为可调 倍率温偏发生器的输出端。倍率温偏调整器通过倍率调合电路与可调倍率温偏发生器将标准温度时的倍率 调整与倍率温度补偿分置，倍率温度补偿幅度比例的正负大小本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种比例温偏函数发生器，根据结构的不同有直馈型、反馈型、综合型三种形式，比例温偏函数发生器有一个电压输入端ｕｉ、一个电压输出端ｕｏ；其特征在于：比例温偏函数发生器由运算放大器Ａ１、电阻Ｒ１０～Ｒ１３、电位器Ｒ１ｐ组成，运放Ａ１的同相输入端接电位器Ｒ１ｐ的滑动端，电位器Ｒ１ｐ的二个固定端分别通过电阻Ｒ１０接地、通过电阻Ｒ１１接比例温偏函数发生器的输入端，运放Ａ１的反相输入端分别通过电阻Ｒ１２接运放Ａ１的输出端、通过电阻Ｒ１３接比例温偏函数发生器的输入端，运放Ａ１的输出端接为比例温偏函数发生器的输出端；所述的直馈型比例温偏函数发生器的电阻Ｒ１３采用热敏电阻，反馈型比例温偏函数发生器的电阻Ｒ１２采用热敏电阻、综合型比例温偏函数发生器的电阻Ｒ１２与Ｒ１３采用温度特性不同的热敏电阻。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱明，于燕萍，张金龙，夏根明，司霞，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]