当温度升高到某一点时，首先A1的输出端给出高电平，由于F2在平时已输出高电平，此时与A1输出的高电平共同使与非门F1输出低电平，双向晶闸管VS1被触发导通，电风扇电机M以Ⅰ档风速转动。

　　若温度继续上升到30℃时，电压比较器A2的输出端变成高电平，由于A3的输出端是低电平，首先使F1的输出变成高电平，VS1被关断，又经过与非门F3变成高电平，与A2的输出高电平共同作用，使F2的输出变成低电平，风扇的Ⅰ档风速关闭，开启风扇的Ⅱ档风速。

　　本电路中的温度传感器采用高性能的热敏电阻，这是一种负温度系数的温度传感器，即阻值随着温度的升高而降低，热敏电阻的阻值随气温变化的规律，大体如下：

　　热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。气温变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差，并且与生产的基本工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。热敏电阻体积很小，对气温变化的响应也快。但热敏电阻需要用电流源，小尺寸也使它对自热误差极为敏感。

　　在规定温度下，采用引起电阻变化相对于总的测量误差来说可忽略不计的测量功率测得的电阻值。

　　指25℃时测得的零功率电阻值。除非特别指出，它是热敏电阻器的设计电阻值，也是标称电阻值。

　　摘要：利用电子技术设计了电风扇的自动控制系统，分析了工作原理和硬件电路。利用温度传感器热敏电阻采集室内的温度，并转换成便于处理的电压信号，然后与电压比较器设定的参考电压作比较，在电压比较器输出端给出高低电平，进而控制风扇电动机的工作档位。该系统改变了传统的手动控制电风扇的起停，根据温度高低实现自动控制，方便与夏天晚上人们睡觉时使用，实践证明该系统可靠性高，工作稳定、成本低，有较高的应用价值。

　　B值是负温度系数热敏电阻器的热敏指数，它被定义为两个温度下零功率电阻值的自然对数之差与两个温度倒数之差的比值。

　　除非特别指出，B值是由25℃（298.15K）和50℃（323.15K）的零功率电阻值计算而得到的，B值在工作时候的温度范围内并不是一个严格的常数。

　　本实验中所使用的热敏电阻是负温度系数热敏电阻，即NTC。下面主要介绍一下NTC.

　　NTC是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的电阻，是一种以过渡金属氧化物为主要原材料经高温烧结而成的半导体陶瓷组件，它有很大的负温度系数，电阻值随环境和温度或因通过电流而产生自热而变化，即在一定的测量功率下，电阻值随着温度上升而迅速下降。利用这一特性，可将NTC热敏电阻经过测量其电阻值来确定相应的温度，进而达到检测和控制温度的目的。

　　电路组成如图1所示，该电路主要由温度传感器热敏电阻、电压比较器、反相器和双向晶闸管调速电路组成。

　　先假设当热敏电阻Rt在设定的最低温度28℃时，通过查表可知此时Rt=8.776KΩ，设流经R1与Rt的电流为0.05mA，则计算得R1的阻值为91.224KΩ，此时VA=0.44V；

　　元器件选用：VS1、VS2、VS3、VS4选择1A/400V的双向晶闸管，RP1、RP2等选用优质的碳膜电位器，电压比较器选用四电压比较器LM339，其他元器件没有特殊的要求,与非门可选用74ls系列中的74ls00、74LS20，COMS系列中的CD4011等；

　　热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

　　双向晶闸管与单向晶闸管一样，也具有触发控制特性。不过，它的触发控制特性与单向晶闸管有很大的不同，这就是无论在阳极和阴极间接入何种极性的电压，只要在它的控制极上加上一个触发脉冲，也不管这个脉冲是什么极性的,都可以使双向晶闸管导通。由于双向晶闸管在阳、阴极间接任何极性的工作电压都能轻松实现触发控制，因此双向晶闸管的主电极也就没有阳极、阴极之分，通常把这两个主电极称为T1电极和T2电极，将接在P型半导体材料上的主电极称为T1电极，将接在N型半导体材料上的电极称为T2电极。由于双向晶闸管的两个主电极没有正负之分，所以它的参数中也就没有正向峰值电压与反同峰值电压之分，而只用一个最大峰值电压，双向晶闸管的其他参数则和单向晶闸管相同。

　　热敏电阻的原理：温度引起电阻变化．若电子和空穴的浓度分别为n、p，迁移率分别为μn、μp，则半导体的电导为：σ=q（nμnpμp）因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线．这就是半导体热敏电阻的工作原理．

　　热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTR）。

　　当热敏电阻采集的温度为35℃时，此时热敏电阻的阻值为Rt=6.5251KΩ，VA=0.33377V。

　　电压比较器它可用作模拟电路和数字电路的接口，还可以用作波形产生和变换电路等压比较器可以看作是放大倍数接近“无穷大”的运算放大器。

　　电压比较器的功能：比较两个电压的大小(用输出电压的高或低电平，表示两个输入电压的大小关系)：

　　由于比较器的输出只有低电平和高电平两种状态，所以其中的集成运放常工作在非线性区。从电路结构上看，运放常处于开环状态，又是为了使比较器输出状态的转换更加快速，以提高响应速度，一般在电路中接入正反馈。

　　关键字：热敏电阻，电压比较器，双向晶闸管（可控硅管），反相器，Multisim模拟仿真，热敏电阻的温度-电阻特性

　　在日常生活中，电风扇是使用频率很高的一种电器，即使经济的发展使很多家庭拥有了空调，但在一般城市和农村，电风扇仍然占有很大的市场占有率，因此研究智能的、可自动控制的电风扇具有迫切的现实意义。电风扇起停的自动控制，能够解决夏天人们晚上熟睡时，由于夜里温度下降而导致受凉，或者从睡梦中醒来亲自开关电风扇的问题，具备极其重大的现实意义。本文从此目的出发利用模电和数电的知识设计了自动温控电风扇系统，当环境和温度低于28℃时，电风扇不工作，环境和温度在28~30℃时电风扇开启Ⅰ档风速；当环境和温度在30~32℃时开启Ⅱ档风速，环境和温度在32~35℃时开启Ⅲ档风速，超过35℃时，电风扇停止转动并启动发光二极管和蜂鸣器进行声光报警，提醒人们注意避暑。

　　双向晶闸管是由N-P-N-P-N五层半导体材料制造成的，对外也引出三个电极，其结构如图所示。双向晶闸管相当于两个单向晶闸管的反向并联，但只有一个控制极。

　　双向晶闸管的伏安特性曲线由于双向晶闸管正、反特性具有对称性，所以它可在任何一个方向导通，是一种理想的交流开关器件。

　　①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；

　　②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃；

　　当温度继续上升到32℃时，A3的输出端变成高电平，经过与非门F4变成低电平，使F3的输出变成高电平，这一高电平使VS2关断，VS3导通，使电风扇关断Ⅱ档风速，开启Ⅲ变成挡风速。

　　当环境温度上升到35℃时，使A4的输出端变成高电平，F4的输出端变成低电平，VS4导通，VS3继续导通，风扇仍以三档风速转动并开启发光二极管和蜂鸣器声光报警，提醒人们温度过高，注意避暑。

　　失调电压小，典型值为2mV；电源电压范围宽，单电源为2-36V，双电源电压为±1V-±18V；对比较信号源的内阻限制较宽；④共模范围很大，为0-（Vcc-1.5V）Vo；⑤差动输入电压范围较大，大到可以等于电源电压；⑥输出端电位可灵活方便地选用。

　　运算放大器A1、A2、A3、A4组成四个电压比较器，它们的参考电压分别通过给定特定阻值的电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6来获得，当然实验中通过调节电位器来实现。四个参考电压分别代表着控制温度的转换点28℃，30℃,32℃,35℃，其中A1的反相端通过R2被设置于最低控制温度的参考点；A4的反相端通过R6被设置于最高控制温度的参考点；