自動溫度補償原理與調節方法

秦友軍　鐘靖

【摘 要】在石油工業測井中，由于井下溫度通常較高（100°C -150°C），測井儀器電子器件在這一工況下一般會產生溫度漂移，為了保證測量資料的準確性，通常采用自動溫度補償電路，熱敏電阻是最常用的一種溫度檢測器。文章介紹了熱電阻變化原理，提供了一款經典自動補償技術及應用電路，并結合實際應用分析了補償電阻的調節計算方法。

【關鍵詞】鉑熱電阻；RPV 轉換；自動溫度補償

1 鉑熱電阻與RPV 轉換

熱電阻是電子工業中常用的溫度轉化元件，其基本原理是通過微弱的溫度變化獲得電阻值變化，從而獲得電壓變化量。按照結構分類有石英套管十字骨架結構、麻花架結構、桿式結構等，工業生產中鉑絲是最常用的感溫材料，具有較好的穩定性和測量精度。

2 自動溫度補償電路

圖2 中Q2 為雙極性晶體管，R15/R20 為鉑熱電阻，其阻值隨溫度的變化而變化，R15為低溫補償電阻，R20為高溫補償電阻，HIGH VOLTAGE CONTROL為輸出電壓控制。當儀器由于溫度升高而產生溫度漂移時，R20的高溫補償作用能有效調節高壓控制輸出，達到抑制高溫漂移作用。實際應用中需要配合可變電阻箱，烘箱等設備對R17，R21進行調試計算，以達到最佳狀態，溫飄變化不超過0.02G/CC。

3 Rt的計算方法

如上所述，可求出輸入信號Vi為24V恒定值時，在25℃室溫和150℃度高溫時在保障信號穩定前提下的電阻變化量，對應輸出電壓、溫度、熱電阻之間的關系，同時指出，實際應用中由于溫度變化引起的輸入信號的輸出電壓為恒定值（0℃-150℃）。

4 結論

實踐證明，由鉑熱電阻和三極管組成的自動溫度補償電路，其設計簡單，性能可靠，實用性強，在石油測井儀器中得到廣泛應用。

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