热敏电阻温度补偿电路

温度补偿要解决的问题

许多金属元件（如铜线圈、金属电阻）具有正温度系数：温度升高时电阻增大。若这类元件用于仪表电路，环境温度变化会使其阻值漂移，从而引入测量误差。补偿的目标是使被补偿元件所在支路的总电阻在温度变化时尽量保持不变。

补偿电路结构

补偿电路由两部分串联组成：

• 被补偿元件：具有正温度系数的金属元件；
• 补偿网络：由负温度系数热敏电阻 $R_t$ 与锰铜丝电阻并联构成。

设热敏电阻阻值为 $R_t(t)$，锰铜丝电阻为 $R_m$。锰铜的电阻温度系数很小，可近似认为 $R_m$ 不随温度变化。并联后的等效电阻为

总电阻为

其中 $R_{\text{metal}}(t)$ 为被补偿金属元件的电阻，随温度升高而增大。

负正温度系数相抵的原理

温度升高时：

• 被补偿金属元件电阻 $R_{\text{metal}}$ 增大，使总电阻趋于增大；
• 热敏电阻 $R_t$ 减小，使并联等效电阻 $R_p$ 减小，使总电阻趋于减小。

两者变化方向相反，在适当选择 $R_m$ 与热敏电阻参数的条件下，可使总电阻在某一温度范围内近似不变，即

这就是负温度系数与正温度系数相抵的补偿机制。

符号与单位

• $R_t$：热敏电阻阻值，单位 $\mathrm{\Omega }$；
• $R_m$：锰铜丝电阻阻值，单位 $\mathrm{\Omega }$；
• $R_p$：并联等效电阻，单位 $\mathrm{\Omega }$；
• $R_{\text{metal}}$：被补偿金属元件电阻，单位 $\mathrm{\Omega }$；
• $t$：温度，单位 ${}^{\circ }\text{C}$。

适用范围与条件

该补偿方式适用于被补偿元件具有正温度系数、且温度变化范围有限的场合。补偿效果取决于热敏电阻的温度特性与锰铜电阻的取值匹配；若温度范围过大或热敏电阻非线性显著，补偿只能在有限区间内近似成立。锰铜丝电阻在电路中起分流和调节并联等效温度系数的双重作用。