淺談氣體質量流量計電路電阻設計相關說明

氣體質量流量計測量電路的總體框圖，其中A/D轉換器、查表計算和顯示(或傳輸)由單片機實現。橋式電路實現了保持ΔT/RH為定值的目的，當流體的質量流量發生變化時，電橋失去平衡，控制電路測量出不平衡電壓，通過改變加熱電流，使電橋重新處于平衡狀態，加熱電流通過電流測量電路轉化成電壓信號，送入A/D轉換器，轉換后的數據經查表、計算，求出對應的質量流量，再顯示(或傳輸)給其他設備。

氣體質量流量計橋式電路包括運算放大器OP07-1、三極管9014、測溫鉑電阻RT、測速鉑電阻RH和精密電阻R1，R2，R3，R4，R5.測速鉑電阻RH位于橋式電路的一臂，其通以較大的電流，使之加熱。測溫鉑電阻RT位于橋式電路的另一側，為了使它自身不產生熱量，以保證測量溫度與流體溫度相等，通過它的電流必須很小，因此RT的電阻值應較大，但如果RT值過大，則測量的熱慣性也增大，儀表的響應速度減慢。為了解決此問題，在電路中采用了副電橋(副電橋由OP07-1，9014，RT，R3，R4，R5組成)，副電橋相當于一個等效大電阻。

由儀表的工作原理可知，比值ΔT/RH應保持恒定。這一點可以通過以下計算來證明：設在工作狀態1的情況下，流體溫度為t1，測速鉑電阻溫度為T1，熱式質量流量計測速鉑電阻的阻值為RH1，測溫鉑電阻的阻值為RT1;在工作狀態2的情況下，流體溫度為t2，測速鉑電阻溫度為T2，測速鉑電阻的阻值為RH2，測溫鉑電阻的阻值為RT2。氣體質量流量計選擇RT0=100Ω，RH0=20Ω，經過實驗驗證，測速鉑電阻的溫度與環境溫度相差70~80℃，測量效果較好，一般環境溫度在20℃左右，若測速鉑電阻工作選為100℃。