为了测量太阳能热水器的水温，笔者利用二极管作感温元件，用50μA电流表作温度指示器，制作了一款电子温度计。
一、电路结构及工作原理
本温度计的电路如图1所示。二极管VD接于电桥中，电桥平衡时，运放μA741无信号输出，电流表（微安表）指示为“0”。当温度变化时，二极管VD的正向压降随之改变（绝大多数硅二极管随温度的升高按约2mV/℃左右的规律线性下降），电桥的平衡条件遭到破坏，运放μA741的正向输入端和反向输入端之间就会存在一个随温度变化的微小的电位差，它经μA741检测放大后，导致流过微安表的电流发生变化，从而完成了对温度的间接指示。
用二极管作感温元件时，为保证其测温精度，必须满足两个条件：第一，流过二极管的正向电流要稳定不变；第二，检测二极管正向压降变化的电路要有足够高的输入阻抗。在本电路中，感温二极管VD和电位器RP2串接成一臂，与限流电阻RA、微安表、μA741等构成一个闭合回路。当温度升高时，随着二极管VD正向压降U\(_{VD}\)的下降，流过二极管VD的电流I\(_{VD}\)就会增加，μA741反向输入端的电压U\(_{I}\)必然会上升，使得μA741输出电压U\(_{o}\)降低，从而导致了流过微安表的电流（即I\(_{A}\)）增大。从图1可以看出，A点电位随之降低，流过二极管VD的电流I\(_{VD}\)又会减小，经过环路的这种反馈作用，使I\(_{VD}\)趋于电桥平衡时的电流。当温度下降时，变化过程与此相反，但同样可使流过二极管VD的电流I\(_{VD}\)趋于稳定（实测：在0℃～100℃范围内，I\(_{VD}\)=880μA稳定不变）。这是一个自动伺服的过程，也是本电路具有特色的部分。电路上这种巧妙的连接，一方面，可使流过微安表的电流，随温度的升高而成线性增加，随温度的降低而成线性减小，符合人们的读数习惯；另一方面，确保了在某一温度下，流过二极管VD的正向电流达到一种动态平衡，趋于稳定，从而使得该电路测温准确，读数稳定。运放μA741的输入阻抗极高，理论上可认为是无穷大，这对流过二极管VD的正向电流几乎没有影响，这是测温准确的又一原因。
二极管VD1～VD4，接成桥式整流电路，保证流过微安表的电流方向不变，便于调整。
二、元件选择与制作
R1：3.6kΩ，R2：10kΩ，R3：4.7kΩ，RA：3kΩ，均为金属膜电阻；RP1、RP2为线性电位器，阻值都是1kΩ；VD：1N4007；VD1～VD4：任意型号的整流管；电流表：50μA。
本制作的印制线路板如图2所示。
感温探头的制作：
将二极管VD焊上引线，用硅橡胶密封好即可。引线采用双绞线，其长度达15m时，仍不影响测温精度，特别适合测量远距离处物体的温度。
三、调试与校准
将微安表改成温度表：在白纸上写上“℃×2”，贴盖住微安表面上“μA”字样。微安表的“0”刻度代表“0℃”，满刻度50μA代表“100℃”。在0～50μA之间，每小刻度代表“2℃”（不必重新画线）。这样一个温度表就做好了。
将感温探头置于冰水混合物之中，待稳定后，调整RP1，使微安表指示为“0℃”；然后，再将感温探头放在沸水中煮一会儿后，调整RP2，使微安表指示为“100℃”。为了确保测量精度，可反复调整RP1、RP2几次。
（周国贞 王加军 申萍）