【導(dǎo)讀】在使用熱敏電阻、RTD或其它阻性溫度傳感器的精密溫度測量應(yīng)用中，必須注意避免傳感器在激勵(lì)電流作用下自熱所引起的誤差。但在一些應(yīng)用中，自熱效應(yīng)也能發(fā)揮積極作用。下述設(shè)計(jì)理念理應(yīng)有效，但尚未經(jīng)過全面測試。
熱敏電阻采用電壓源驅(qū)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)熱。如果將其浸入冷卻液體中，只要液體溫度保持相對恒定，則熱敏電阻的溫度（因而其電阻）將保持相對恒定。但是，如果液位下降，致使熱敏電阻暴露在外，則液體的散熱效應(yīng)將消失，熱敏電阻的溫度將上升，其電阻（對于正溫度系數(shù)元件）將增大。低成本、半雙工差分線路收發(fā)器 ADM4850 很容易檢測出這一情況，并予以提示。當(dāng)電平提醒信號(hào)必須傳輸至LED等遠(yuǎn)程報(bào)警器時(shí)，差分輸出將十分有用。該收發(fā)器主要用于多點(diǎn)數(shù)據(jù)通信，因此其輸出端提供短路保護(hù)、熱關(guān)斷和壓擺率限制（用于降低電磁輻射）特性。
我們想知道容器中的液體何時(shí)高于或低于特定液位。如圖1所示，將一個(gè)熱敏電阻置于此液位。浸沒后，該熱敏電阻的電阻相對較低。適當(dāng)選擇比值Rt/RA，使驅(qū)動(dòng)器輸入端的電壓可視為邏輯0。當(dāng)沒有液體覆蓋熱敏電阻時(shí)，輸入電壓迅速升高，超過輸入閾值電壓，因而可視為邏輯1。如果需要遲滯功能，可以將接收器輸出端通過電阻RB連接到驅(qū)動(dòng)器輸入端。
圖1. 利用熱敏電阻檢測液位何時(shí)高于或低于預(yù)設(shè)閾值。
該電路能否可靠工作，取決于輸入閾值穩(wěn)定性（數(shù)據(jù)手冊并未規(guī)定），以及越過臨界液位時(shí)Rt和RA所產(chǎn)生的電壓偏移。ADM4850（許多批產(chǎn)品、4.75V至5.25V電源電壓、–40°C至+85°C溫度范圍）的特性數(shù)據(jù)顯示：1.15 V及以下的輸入電壓將被視為邏輯0，1.42 V及以上的電壓將被視為邏輯1。本應(yīng)用建議使用EPCOS型D1010陶瓷PTC熱敏電阻，它主要用作液位傳感器，其電阻能夠密切跟蹤周圍介質(zhì)的熱導(dǎo)率變化。一旦達(dá)到閾值溫度，此類熱敏電阻的R/T曲線會(huì)急劇上升。它采用不銹鋼外殼，能夠抵御惡劣環(huán)境中的燃油、溶劑和其它液體腐蝕。
RA值取決于液體和周圍空氣的溫度。最差情況是液體熱而空氣冷。由D1010數(shù)據(jù)手冊可知，當(dāng)液體溫度高達(dá)+50°C且空氣溫度低至–25°C時(shí)，RA標(biāo)準(zhǔn)值909Ω是很好的選擇。室溫下且無激勵(lì)時(shí)，D1010樣片的電阻測量結(jié)果約為149Ω 。
工業(yè)應(yīng)用中，某些故障可能會(huì)使RA或Rt暴露于破壞性高壓下。對于這種情況，可以考慮使用ADM4850的隔離版本收發(fā)器 ADM2483 . 這款半雙工差分總線收發(fā)器集成電氣隔離，可耐受1分鐘2.5 kV均方根電壓。驅(qū)動(dòng)該器件的熱端需要使用隔離電源。
推薦閱讀：
