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，設備操作可能變得不可預測。使用像
自釀啤酒低溫PT100鉑電阻這樣的簡單溫度傳感器，主機處理器可以在環(huán)境溫度過高時監(jiān)控溫度并采取措施，例如打開風扇。
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LCD冷時，它具有低自釀啤酒低溫PT100鉑電阻。這導致通過LCD的低電流。結果是難以閱讀的顯示（字符太亮）并且需要很長時間來預熱。類似地，當LCD很熱時，它具有高電阻，導致更高的電流。結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。對于螺線管，需要較小的電流來保持螺線管在較高溫度下打開。此外，通過螺線管運行超過必要的電流會增加螺線管的溫度。通過降低總電流消耗，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)常運行風扇還可以減少機械部件的磨損，提高系統(tǒng)可靠性，并通過更安靜地運行來改善用戶體驗。
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保持電流消耗穩(wěn)定。具體來說，它將概述如何為銅線圈電磁閥找到正確的溫度補償電路。這種經(jīng)濟有效的方法可以為通常在高溫下運行的應用實現(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)。它還通過在理想電流下操作溫度敏感元件來改善用戶體驗（即，無論溫度如何，用戶都可以清楚地看到LCD）。該方法也易于實現(xiàn)，并且不涉及主機CPU，進一步提高了可靠性和功率效率。
基于自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的溫度補償
自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的簡單性和低成本是其關鍵優(yōu)勢。例如，負溫度系數(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℃的期望溫度范圍內的相對線性響應。
在傳統(tǒng)的監(jiān)控系統(tǒng)中，這允許CPU執(zhí)行簡單的表查找以確定溫度并將其與閾值進行比較以查看是否需要冷卻。CPU還可以調節(jié)螺線管或LCD的電流，但這需要CPU周期以及額外的電路來將此功能擴展到CPU。
更簡單的方法是將自釀啤酒低溫PT100鉑電阻集成到獨立的溫度補償電路中。熱電阻與固定電阻串聯(lián)。通過這種方式，自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的變化電阻可以自動調節(jié)流過螺線管，LCD或其他溫度敏感元件的電流量，而無需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℃的溫度范圍內具有0.4％/℃的溫度系數(shù)。線圈電阻變化為80±20歐姆（見表1），具有以下特性。此外，線圈承載0.85安培的電流，這也將通過自釀啤酒低溫PT100鉑電阻導致自熱：
方程（1）
哪里，
R是溫度T下的導體電阻，
R ref是參考溫度T ref下的導體電阻（假定為20°C），
α是導體材料的電阻溫度系數(shù)，
T是導體材料的工作溫度。攝氏度，
T ref是指定導體材料的α的參考溫度，也表示中點溫度。
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)具有與這對線圈串聯(lián)的電阻。根據(jù)設計，該串聯(lián)自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的值應為97.15Ω，以使系統(tǒng)按預期工作（參見圖1）。請注意，總電阻為177.15Ω。
目的是找到一個溫度補償電路，它可以抵消 螺線管的正溫度效應和串聯(lián)自釀啤酒低溫PT100鉑電阻。為了減小阻力波動，理想的范圍是使曲線在其中心變平。
由于螺線管和LCD的響應性在所需溫度范圍內足夠線性，因此可以使用標準線性化方程。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）。此外，精度對于該電路并不重要。它只需要能夠在電磁閥冷卻時增加大約理想的電流量，并在熱時適當降低電流。
考慮一個由自釀啤酒低溫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，見圖3）
T ref，中點溫度計算如下：
這表明子系統(tǒng)電阻在所需溫度范圍內在~178.1Ω±0.7Ω處有效恒定（即穩(wěn)定）。Ametherm的SL15 60002熱電阻是此應用的首選熱電阻。表3，表4和圖4提供了該熱電阻的技術和物理細節(jié)。
另一個考慮因素是自釀啤酒低溫PT100鉑電阻的物理尺寸。對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。對于驅動高電流的較小溫度敏感元件，熱電阻的自加熱可能通過實質上改變環(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。熱電阻的質量越大，自加熱的影響就越小。對于示例應用，螺線管很小，因此熱電阻對環(huán)境溫度的影響更大。在5mm熱電阻上選擇15mm可以充分改善補償電路的性能。
對于已經(jīng)使用自釀啤酒低溫PT100鉑電阻來監(jiān)控溫度的應用，可以以低增量成本實現(xiàn)溫度補償電路。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行的應用的合理權衡。
