傳統(tǒng)的恒溫器基于單獨(dú)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(shè)計(jì)理念 （DI） 中，我們看到恒溫器設(shè)計(jì)將傳感器和加熱器的功能融合到單個(gè)有源器件（通常是 FET 或 BJT）中。該策略可以更好地適合預(yù)期熱負(fù)載物理上較小或具有其他一些幾何形狀怪異的應(yīng)用，從而不方便應(yīng)用經(jīng)典的單獨(dú)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(xì)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(biāo)準(zhǔn) 40 AWG 銅線在 25 o C 時(shí)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(yù)計(jì)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(shí)的R/L = 0.965 Ω/ft到155 o時(shí)的1.6 Ω/ft （可焊接聚氨酯導(dǎo)線絕緣層的建議溫度上限）均 適用。

　　考慮使用細(xì)銅線作為溫度傳感器和加熱器組合的影響。

　　如果將適當(dāng)長(zhǎng)度（5 到 15 英尺）的導(dǎo)線放置在反饋環(huán)路中，驅(qū)動(dòng)電流通過(guò)它，以便耗散足夠的 I 2 R 熱量，以升高并維持產(chǎn)生預(yù)選恒定導(dǎo)線電阻的溫度，則所述溫度，并且與其熱粘合的任何熱負(fù)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(qǐng)暫時(shí)忽略啟動(dòng)電阻 R2 的微小貢獻(xiàn)）。R線電阻兩端之間感應(yīng)的電壓為：

　　V = IR （5）

　　這導(dǎo)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(yīng)出電壓：

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

　　同時(shí)，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(qiáng)制 FET 柵極電壓，從而驅(qū)動(dòng) 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(dǎo)線電阻和溫度被迫達(dá)到純粹由公式 11 中列出的電阻比設(shè)置的平衡值，終的恒定溫度由公式 4 給出。

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

　　設(shè)置和校準(zhǔn)。為了進(jìn)一步追求適應(yīng)傳感器/加熱器線長(zhǎng)度和初始 R 的靈活性，建議在更換線時(shí)采用這種簡(jiǎn)單的校準(zhǔn)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(shè)置為完全逆時(shí)針。

　　按住 CAL NC 按鈕。

　　打開電源。

　　順時(shí)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(duì)高于室溫0 至 130 o C的 CCW 到 CW 范圍進(jìn)行“相當(dāng)良好”的校準(zhǔn)。

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