傳統(tǒng)的恒溫器基于單獨的溫度傳感器和加熱器裝置，并在它們之間提供反饋裝置。但在近的一些 EDN 設計理念 （DI） 中，我們看到恒溫器設計將傳感器和加熱器的功能融合到單個有源器件（通常是 FET 或 BJT）中。該策略可以更好地適合預期熱負載物理上較小或具有其他一些幾何形狀怪異的應用，從而不方便應用經(jīng)典的單獨傳感器/加熱器方案。該 DI（見圖）遵循融合概念，但采用了稍微不同的方向，使用細規(guī)格銅線（例如 40 AWG 聚氨酯絕緣）作為集成溫度傳感器和加熱器。

　　這是它的工作原理。

　　微型恒溫器利用40 AWG 銅線的溫度系數(shù)和 I 2 R 加熱作為融合傳感器/加熱器。

　　標準 40 AWG 銅線在 25 o C 時的電阻和溫度系數(shù)通常分別為1.07 Ω/英尺和+0.393%/ o C。因此， 40 ga 的L腳在給定溫度T下的電阻預計約為：

　　R（L，T） = 1.07 L（1 + 0.00393（T – 25）） （1）

　　R = 1.07 L + 0.00421 LT – 0.00421 L 25 （2）

　　T = （R – 1.07 L + 0.00421 L 25） / 0.00421 L （3）

　　T = （R – 0.965 L） / 0.00421 L （4）

　　公式 4 從 0 o時的R/L = 0.965 Ω/ft到155 o時的1.6 Ω/ft （可焊接聚氨酯導線絕緣層的建議溫度上限）均 適用。

　　考慮使用細銅線作為溫度傳感器和加熱器組合的影響。

　　如果將適當長度（5 到 15 英尺）的導線放置在反饋環(huán)路中，驅(qū)動電流通過它，以便耗散足夠的 I 2 R 熱量，以升高并維持產(chǎn)生預選恒定導線電阻的溫度，則所述溫度，并且與其熱粘合的任何熱負載的溫度同樣是恒定的！這正是圖中電路的作用。

　　Q1的排水管供暖；傳感器/加熱絲的加熱電流 I（請暫時忽略啟動電阻 R2 的微小貢獻）。R線電阻兩端之間感應的電壓為：

　　V = IR （5）

　　這導致 A1b、Q2 電流源輸出：

　　I2 = V/（R4 + R7） = IR/（R4 + R7） （6）

　　在 A1b 的引腳 2 上感應出電壓：

　　V2 = I2（R5 + R6） = IR（R5 + R6）/（R4 + R7） （7）

　　同時，Q1 的源電流（也等于 I）采樣電阻 R1 產(chǎn)生：

　　V3 = IR1 （8）

　　FET 控制放大器 A1a 強制 FET 柵極電壓，從而驅(qū)動 R 電流，使得：

　　V2 = V3 （9）

　　IR（R5 + R6）/（R4 + R7） = R1I （10）

　　R = R1（R4 + R7）/（R5 + R6） （11）

　　因此，加熱器電流以及導線電阻和溫度被迫達到純粹由公式 11 中列出的電阻比設置的平衡值，終的恒定溫度由公式 4 給出。

　　關于第三季度。恒溫器電路在線規(guī)、長度和相關傳感器/加熱器 R 電阻方面盡可能靈活。為了適應 R 《 10 Ω 以及隨之而來的潛在損壞峰值 I 值的可能性，Q3 在必要時移除 Q1 柵極驅(qū)動，并將 I 限制在安全的 ~1.4 A。

　　設置和校準。為了進一步追求適應傳感器/加熱器線長度和初始 R 的靈活性，建議在更換線時采用這種簡單的校準程序。

　　首次通電之前，讓傳感器/加熱器完全平衡至室溫。

　　將 R4 和 R5 設置為完全逆時針。

　　按住 CAL NC 按鈕。

　　打開電源。

　　順時針緩慢旋轉(zhuǎn) R4，直到 LED 首先閃爍。

　　釋放 CAL。

　　完畢。R5 現(xiàn)在已針對高于室溫0 至 130 o C的 CCW 到 CW 范圍進行“相當良好”的校準。

　　選定長度的傳感器/加熱絲與所需熱負載（例如恒溫電路元件、試管、培養(yǎng)皿等）的熱耦合可以通過在負載周圍纏繞蜿蜒的導線并用聚酰亞胺固定來實現(xiàn)膠帶、RTV 硅膠或類似的耐熱粘合劑。