大学物理实验-温度传感器实验报告
最新大学物理实验-温度传感器实验报告
最新大学物理实验-温度传感器实验报告
实验目的：
1. 了解温度传感器的工作原理及其在物理实验中的应用。
2. 掌握不同类型温度传感器的特性和使用方法。
3. 通过实验测定不同环境下的温度变化，并学会分析实验数据。
实验仪器：
1. 数字万用表
2. K型热电偶
3. PT100温度传感器
4. 恒温水槽
5. 冰盐混合物
6. 热水浴
7. 标准温度计（作为参考）
实验原理：
温度传感器是将温度变化转换为电信号的设备。本实验主要使用了两种类型的温度传感器：热电偶和PT100。热电偶是基于塞贝克效应工作的，即当两种不同金属或合金连接在一起形成回路，且两个接点处于不同温度时，就会产生电动势，从而测量温度。PT100是基于电阻随温度变化的原理，其电阻值与温度之间有确定的关系，通过测量电阻值即可得到温度。
实验步骤：
1. 准备实验仪器，确保所有设备处于良好工作状态。
2. 使用数字万用表配置K型热电偶，校准设备。
3. 将PT100温度传感器与数字万用表连接，进行校准。
4. 制备冰盐混合物，建立低温环境。
5. 将热电偶和PT100分别浸入冰盐混合物中，记录并比较两种传感器
的读数与标准温度计的读数。
6. 准备热水浴，建立高温环境。
7. 重复步骤5，将传感器浸入热水浴中，记录并比较读数。
8. 分析不同温度下两种传感器的精度和稳定性。
9. 根据实验数据，绘制温度-电阻/温度-电动势的图表。
实验数据与分析：
（此处填写实验中收集的数据表格和图表，并对数据进行分析，比如
不同温度区间的线性关系，传感器的响应时间，精度对比等。）
实验结论：
实验1.4温度传感器温度特性的测量[1]
![实验1.4温度传感器温度特性的测量[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/dd7f4c3dcaaedd3382c4d35c.png)
而产生的测温误差。利用下式可由输出电流直接算出被测温度
T (K) I / 1μA
（9）
故测温范围内其输出电流为几百 μA 量级。AD590 温度传感器的电路符号如图 1.4. 1 所示。
中山大学理工学院物理实验教学中心编制
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2013.02 版
中山大学《基础物理实验（I）》课程报告模板
[ 实验装置 ] 1．温度控制设备
实验 1.4 温度传感器温度特性的测量
（a）HJK-100 型智能型致冷/加热温度控制仪
（b） 致冷井
（c）加热井
图 1.4. 3 致冷/加热温度控制设备
（a）为致冷/加热温度控制仪器，从左到右分成三个部分，一为电压表，有 20V 和 2V 两个量程；
二为加热和致冷功率控制器，加热/致冷选择按钮可选择致冷井工作还是加热井工作，相应的指示灯
注．意．： 温控仪温度达到设定值并稳定需时约 10-15min，实验过程中需耐心等待。
2．被测温度传感器
有 8 种传感器，全部封装在金属保护管中，可插
入加热井和致冷井中。传感器的类型标注在保护管的
外壳上。
中山大学理工学院物理实验教学中心编制
图 1.4. 4 被测温度传感器
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2013.02 版
会点亮，功率有三档，0、低功率、高功率。加热和致冷过程中，先选择低功率档，当温度变化较缓
2021新实验报告模板-温度传感器特性实验
3、试验中为什么用冰水混合物作为冷端？
(A4正反面打印)
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大学物理实验 实验报告
姓名：
学号：
学院
专业
实验题目
温度传感器特性实验
实验房间
南研1204
实验时间
实验台号
报告成绩
一、实验目的
1、研究Pt100铂电阻的温度特性及其测温原理. 2、掌握单臂电桥及非平衡电桥的原理，及其应用。 3、研究热电偶的温差电动势，学习热电偶测温的原理及其方法。 二、实验仪器
九孔板，DH-VC1直流恒压源恒流源，DH-SJ5型温度传感器实验装置，数字万用表，电阻箱。
(A4正反面打印)
2/3
大学物理实验 实验报告
姓名：
学号：
序号
《数据记录2》热电偶定标数据记录
室温（ ）
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10
温度t(℃)
电动势(mV)
2、根据《数据记录2》在坐标纸上画出温差热电偶热电势温度变化曲线，并在图上计算热 电偶的温差电系数。
七、回答问题
1、比较 pt100 和 Cu50 电阻作为温度传感器的优缺点 。
三、实验原理(参考实验实验教材简单书写)
四、预习要求 1.铂电阻中的金属材料为什么选用铂？其它像镍、铜行得通吗？铂电阻有哪些优点？
温度传感器实验报告
温度传感器实验报告
温度传感器实验报告
引言：
温度传感器是一种常见的传感器，广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。本实验旨在通过对温度传感器的实际应用和实验验证，探索其原理和性能。
一、温度传感器的原理
温度传感器是一种能够感知周围环境温度并将其转换为电信号的器件。常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
热电偶是利用两种不同金属的导线通过热电效应产生的电势差来测量温度的传感器。当两种导线的接触点温度不同，就会产生一个电势差，通过测量这个电势差可以得到温度值。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的传感器。常见的热敏电阻有铂电阻和镍电阻等。当温度升高时，电阻值会增加；反之，温度降低时，电阻值会减小。
半导体温度传感器是一种基于半导体材料电阻随温度变化的原理进行温度测量的传感器。半导体材料的电阻值与温度呈线性关系，通过测量电阻值的变化可以得到温度值。
二、实验目的
本实验旨在通过实际操作和数据记录，验证温度传感器的性能和准确度，并了解不同类型温度传感器的特点和适用范围。
三、实验材料和方法
材料：温度传感器、温度计、数字万用表、电源、导线等。
方法：
1. 将温度传感器连接到电源和数字万用表上，确保电路连接正确。
2. 使用温度计测量环境温度，并记录下来作为参考值。
3. 打开电源，观察数字万用表上的温度显示，并记录下来。
4. 在不同温度下重复步骤3，记录不同温度下的温度传感器输出值。
四、实验结果与分析
通过实验记录的数据，我们可以得到不同温度下温度传感器的输出值。将这些
数据绘制成图表，可以清晰地观察到温度传感器的响应特性和准确度。
大学物理实验集成电路温度传感器的特性测量及应用实验报告
大学物理实验,集成电路温度传感器的特性测量及应用实验报告标题：大学物理实验：集成电路温度传感器的特性测量及应用实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过大学物理实验的方法，研究和理解集成电路温度传感器的特性和应用。我们会对温度传感器进行基本特性的测量，如灵敏度、线性度、迟滞等，并探讨其在现实生活中的应用。
二、实验原理
集成电路温度传感器是一种将温度变化转化为电信号的装置。其基本原理是热电效应，即不同材料之间的温度差异会导致电荷的转移。这种电荷的转移可以用来测量温度。一般来说，温度传感器都具有较好的线性，使得输出的电信号与温度变化成正比。
三、实验步骤与数据记录
1.准备器材：本实验需要用到数字万用表、恒温水槽、冰水混合物、热水、温
度传感器、数据记录本等。
2.连接传感器：将温度传感器正确地连接到数字万用表上。
3.设定恒温水槽温度：首先设定恒温水槽的温度，分别为0℃、25℃、50℃、
75℃、100℃。
4.测量并记录数据：在每个设定的温度下，用数字万用表记录下温度传感器的
输出电压，共进行五次测量求平均值。
实验数据如下表：
根据实验数据，我们发现温度传感器输出电压与温度之间存在明显的线性关系。通过线性拟合，我们可以得到输出电压与温度之间的数学关系。
灵敏度是衡量传感器对温度变化响应能力的一个重要指标。我们可以通过求出斜率来计算灵敏度。计算结果表明，我们的温度传感器在25℃时的灵敏度为
25mV/℃。
迟滞是反映传感器在正向和反向温度变化时响应差异的另一个重要指标。在本实验中，我们对恒温水槽进行了五次先加热再冷却的操作，以测量迟滞。我们发现，在±10℃的范围内，传感器的迟滞小于±1mV。
温度传感器实验报告
温度传感器实验报告
在现代科技中，温度传感器是非常重要的一种测量装置。它能够将感受到的温度转换成电信号，并通过电路传输给显示器或计算机，以便我们获得实时的温度数据。在本次实验中，我们使用了DS18B20温度传感器进行了一系列的测试和研究。
实验装置及步骤
本次实验的装置主要包括DS18B20传感器、Arduino开发板、面包板、连接线和计算机等。具体步骤如下：
1. 按照电路图将DS18B20传感器、Arduino开发板和面包板连接起来。其中，需要注意的是，DS18B20传感器需要三根电缆线分别连接到1、2、3号口上。
2. 在Arduino开发板上上传对应的程序，以便它能够识别并读取DS18B20传感器上的数据。
3. 将Arduino开发板连接到计算机上，并在串口监视器中查看实时的温度数据。
4. 阅读DS18B20传感器的数据手册，了解该传感器的一些特性和使用方法。
实验结果和分析
在实验过程中，我们发现DS18B20传感器能够较为准确地测量出环境温度，并且响应速度也比较快。通过串口监视器，我们能够实时地查看温度数据，并通过程序的计算和显示，将温度转化为人们熟知的摄氏度或华氏度。
同时，我们还发现DS18B20传感器具有多项特性，例如其具有独特的标识号，可以通过1-Wire总线进行串联，能够自动检测和高精度测量等。这些特性对于一些特殊的应用场景，例如工业控制和温度监听等，也具有非常重要的意义。
结论
通过本次实验，我们深入了解了温度传感器的一些基本原理和使用方法，熟悉了DS18B20传感器的各项特性和优势，并且对于
温度传感器特性研究实验报告
温度传感器特性研究实验报告
摘要：本实验通过研究温度传感器的特性，使用不同温度下的校准器对传感器进行校准，得到不同温度下传感器的输出电压，进而建立传感器输出电压与温度之间的关系。实验结果表明，在一定范围内，温度传感器的输出电压与温度呈线性关系，并且可以通过简单的线性拟合方程进行温度的测量。
1.引言
2.实验目的
-研究温度传感器的特性，了解其输出电压与温度之间的关系。
-通过实验校准温度传感器，获得传感器的输出电压与温度的关系方程。
3.实验装置与方法
-实验装置：温度传感器、温度校准器、数字万用表、温控槽等。
-实验步骤：
1.将温度传感器和校准器连接起来，校准器设置为不同的温度。
2.使用数字万用表测量传感器的输出电压。
3.记录不同温度下传感器的输出电压。
4.将实验数据进行整理和分析，得出传感器的特性。
4.实验结果与分析
通过实验我们得到了不同温度下传感器的输出电压，如下表所示：
温度(℃)输出电压(V)
-100.2
00.5
100.8
201.0
301.3
401.6
根据实验数据，我们可以得到传感器的输出电压与温度之间的关系。通过绘制散点图，并进行线性拟合，我们得到下面的结果：
传感器输出电压(V)=0.05*温度(℃)+0.5
可以发现，传感器的输出电压与温度之间呈线性关系，且经过简单的线性拟合，我们可以得到传感器输出电压与温度之间的关系方程。这为后续的温度测量提供了便利。
5.总结与展望
本实验通过研究温度传感器的特性，得到了传感器输出电压与温度之间的关系。实验结果表明，温度传感器在一定范围内可以通过线性拟合得到与温度相关的输出电压方程。这为后续的温度测量提供了便利。未来的研究可以进一步探索不同类型的温度传感器的特性，并进行更加精确的测量与分析。
温度传感器实习报告
温度传感器实习报告
温度传感器实习报告
篇一：
温度传感器实训报告《温度传感器实训报告》实训报告课程：
信号检测与技术专业：
应用电子技术班级：
应电1131班小组成员：
欧阳主、王雅志、朱知荣、周玙旋、周合昱指导老师：
宋晓虹老师 201X年 4 月 23 日
一、实训目的了解18b20温度传感器的基本原理与应用
二、实训过程
1、电路实现功能：
由电脑USB接口供电，也可外接6V—16V的直流电源。通过温度传感器18B20作为温度传感器件，测出改实际温度，再由芯片为ＤＩＰ封装AT89C2051 单片机进行数据处理，通过数码管显示温度值。温度显示（和控制）的范围为：
-55C到125C之间，精度为1C，也就是显示整数。如果你设定报警的温度为20C，则当环境温度达到21C时，报警发光二极管发光，同时继电器动作。如果你不需要对温度控制（报警），可以将报警温度值设置高些。如果控制的是某局部的温度，可将18B20用引线引出，但距离不宜过大，注意其引脚绝缘。２.电路的构成该电路有电源、按键控制模块、信号处理、驱动模块、显示模块、检测。３.电路原理图４.电路仿真图
五、元件清单及功能介绍
6、程序：
/*------------------------------- 温度控制器V
1.5 显示为三个共阳极LED 温度传感器用单总线DS18B20 CPU为2051，四个按键，分别为UP，DN，SET 温度调节上限为125度，下
限为-55度只能用于单只18B20
-------------------------------*/ #include AT89X05
大学物理实验温度传感器实验报告
大学物理实验_温度传感器实验报告大学物理实验报告：温度传感器实验
一、实验目的
1.学习和了解温度传感器的原理和应用。
2.掌握实验方法，提高实验技能。
3.探究温度变化对传感器输出的影响。
二、实验原理
温度传感器是一种将温度变化转换为电信号的装置。根据热敏电阻的阻值随温度变化的特性，当温度发生变化时，热敏电阻的阻值会相应地改变，从而输出与温度成比例的电信号。常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻等。本实验采用热敏电阻作为温度传感器。
三、实验步骤
1.准备实验器材：热敏电阻、数据采集器、恒温水槽、温度计、导线若干。
2.将热敏电阻置于恒温水槽中，连接导线至数据采集器。
3.将数据采集器与计算机连接，打开数据采集软件。
4.设置实验参数：采样频率、采样点数等。
5.将恒温水槽加热至预设温度，观察并记录实验数据。
6.改变恒温水槽的温度，重复步骤5。
7.对实验数据进行处理和分析。
四、实验结果与分析
1.实验数据记录：在实验过程中，记录不同温度下的热敏电阻阻值和数据采集
器的输出电压。如下表所示：
温度与数据采集器输出电压的关系图。结果表明，随着温度的升高，热敏电阻阻值逐渐减小，数据采集器的输出电压逐渐增大。这符合热敏电阻的特
性。
3.误差分析：在实验过程中，可能存在以下误差来源：恒温水槽的温度波动、
热敏电阻的灵敏度差异、导线连接不良等。为了减小误差，可以采取以下措施：使用高精度温度计、提高导线连接的稳定性、多次测量取平均值等。
4.思考题：在本次实验中，我们采用了简单的数据采集器和热敏电阻进行温度
测量。在实际应用中，还可以通过其他方式进行温度测量，如采用单片机结合热敏电阻实现智能温度测量。请思考：如何将热敏电阻与单片机连接？如何通过程序控制温度测量？如何实现温度数据的实时显示或传输？在实际应用中，还需要考虑哪些因素会影响测量精度？如何减小误差？
(word完整版)大学物理实验-温度传感器实验报告
关于温度传感器特性的实验研究
摘要：温度传感器在人们的生活中有重要应用，是现代社会必不可少的东西。本文通过控制变量法，具体研究了三种温度传感器关于温度的特性，发现NTC电阻随温度升高而减小；PTC电阻随温度升高而增大;但两者的线性性都不好.热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质.PN节作为常用的测温元件，线性性质也较好。本实验还利用PN节测出了波尔兹曼常量和禁带宽度，与标准值符合的较好。
关键词：定标转化拟合数学软件
EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR
1.引言
温度是一个历史很长的物理量，为了测量它,人们发明了许多方法。温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量，具有反应时间快、可连续测量等优点，因此有必要对其进行一定的研究。作者对三类测温元件进行了研究,分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系.
2.热电阻的特性
2.1实验原理
2.1.1Pt100铂电阻的测温原理
和其他金属一样，铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化，并且具有很好的重现性和稳定性.利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器,通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω（即Pt100）。铂电阻温度传感器精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200℃~650℃)最常用的一种温度检测器，本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线，为此，首先要对铂电阻本身进行定标。
按IEC751国际标准，铂电阻温度系数TCR定义如下：
大学物理-温度传感技术实验报告
大连理工大学
大学 物理实 验报告
院（系）
材料学院
专业 ______________ 班级 _________________
姓 名 ________________ 学号 _________ 实验台号 _______________________ 实验时间 _______ 年 ______ 月_日，第_周，星期 ________________ 第 _________ 节
实验目的与要求：
（1） 了解P-N 结和AD590温度传感器的电路结构及工作原理。 （2） 学会测量P-N 结和AD590温度传感器的温度特性。
实验原理和内容:
1. P-N 结测温元件工作原理及温度特性测试电路
根据半导体物理的理论，
流过晶体管P-N 结的电流I 和其两端的电压 V 满足一下指数关系
I l o [exp （qV/kT ） 1]
式中，q 为电子电量；k 为波尔兹曼常量； T 是结温（用热力学温标），因此晶体管P-N 结
伏安特性随温度变化如下图所示：
实验名称 ___________ 温度传感技术 ________________
教师评语 _______________________________________________________________________________________________________
阳 io I P
（1） P-N 结伏安特性测试电路。如图 2所示， 图中所示V i 即为作用在P-N 结两端的电压值，
V o 值除以取样电阻 R f （ 1K Q ）后得到流经PN 的电流大小。
温度传感器实训报告
温度传感器实训报告
一、实训目的和背景
近年来，随着工业自动化水平的不断提高和人们对环境温度的要求越
来越高，温度传感器的应用越来越广泛。本次实训旨在通过了解温度传感
器的工作原理、实际操作和数据处理等环节，培养学生对温度传感器的应
用与开发能力。
二、实训内容和过程
1.温度传感器的工作原理
根据实际情况，我们选择了常用的热敏电阻温度传感器作为实验对象。首先，我们介绍了热敏电阻的原理和特点，即温度变化引起电阻值变化的
原理。然后，我们学习了利用电桥测量电阻值的方法，通过测量电阻值和
温度之间的关系，了解了电阻值与温度的关系曲线。
2.实际操作
在实际操作环节中，我们使用了实验箱和相应的电路板，将温度传感
器与电桥和测量仪器连接起来。我们使用了模拟示波器和数字多用表来测
量电压和电阻值，通过实时观察波形和读取数据，了解了温度变化对电阻
值和电压的影响。
3.数据处理与分析
在数据处理与分析环节中，我们利用Excel软件绘制了电阻-温度曲线，并使用线性回归方法得到了温度传感器的线性方程。通过拟合曲线和
测量数据的对比，我们发现实验结果与理论值基本一致，说明温度传感器
的工作与理论模型相符。
三、实训成果和收获
通过本次实训，我们掌握了温度传感器的基本工作原理，了解了温度
传感器的应用领域和开发方法。在实际操作中，我们熟悉了电路连接和测
量仪器的使用，培养了实际操作能力。在数据处理与分析中，我们学会了
利用Excel软件处理数据和绘制曲线，掌握了数据处理的方法。
同时，本次实训还培养了我们的团队合作能力和解决问题的能力。在
实际操作中，我们遇到了电路连接错误和数据读取不准确等问题，通过相
大学物理实验-温度传感器实验报告(同名18801)
关于温度传感器特性的实验研究
摘要：温度传感器在人们的生活中有重要应用，是现代社会必不可少的东西。本文通过控制变量法，具体研究了三种温度传感器关于温度的特性，发现NTC电阻随温度升高而减小；PTC电阻随温度升高而增大；但两者的线性性都不好。热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质。PN节作为常用的测温元件，线性性质也较好。本实验还利用PN节测出了波
尔兹曼常量和禁带宽度，与标准值符合的较好。
关键词：定标转化拟合数学软件
EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR
1.引言
温度是一个历史很长的物理量，为了测量它，人们发明了许多方法。温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量，具有反应时间快、可连续测量等优点，因此有必要对其进行一定的研究。作者对三类测温元件进行了研究，分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系。
2.热电阻的特性
2.1实验原理
2.1.1Pt100铂电阻的测温原理
和其他金属一样，铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω（即Pt100）。铂电阻温度传感器精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线，为此，首先要对铂电阻本身进行定标。
按IEC751国际标准，铂电阻温度系数TCR定义如下：
温度传感器特性研究--实验报告
沈阳城市学院
物理实验报告
测试公式）
铂电阻是一种利用铂金属导体电阻随温度变化的特性制成的温度传感器，1(1)A t +。
之间有如下关系：
请认真填写
请在两周内完成，交教师批阅附录
大学物理实验-温度传感器实验报告解析
关于温度传感器特性的实验研究
摘要：温度传感器在人们的生活中有重要应用，是现代社会必不可少的东西。本文通过控制变量法，具体研究了三种温度传感器关于温度的特性，发现NTC电阻随温度升高而减小；PTC电阻随温度升高而增大；但两者的线性性都不好。热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质。PN节作为常用的测温元件，线性性质也较好。本实验还利用PN节测出了波
尔兹曼常量和禁带宽度，与标准值符合的较好。
关键词：定标转化拟合数学软件
EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR
1.引言
温度是一个历史很长的物理量，为了测量它，人们发明了许多方法。温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量，具有反应时间快、可连续测量等优点，因此有必要对其进行一定的研究。作者对三类测温元件进行了研究，分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系。
2.热电阻的特性
2.1实验原理
2.1.1Pt100铂电阻的测温原理
和其他金属一样，铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω（即Pt100）。铂电阻温度传感器精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线，为此，首先要对铂电阻本身进行定标。
按IEC751国际标准，铂电阻温度系数TCR定义如下：
《传感器与检测技术》温度测量实验报告
《传感器与检测技术》温度测量实验报告
课程名称：传感器与检测技术实验类型：验证型
实验项目名称：温度测量
一、实验目的：了解热电偶测量温度的性能与应用范围。
二、基本原理：热电偶测温原理是利用热电效应。当两种不同的金属组成回路，
如两个接点有温度差，就会产生热电势，这就是热电效应。温度高的接点称工作
端，将其置于被测温度场，以相应电路就可间接测得被测温度值，温度低的接点
就称冷端（也称自由端），冷端可以是室温值或经补偿后的 0ºC、25ºC。冷热端温差越大，热电偶的输出电动势就越大，因此可以用热电动势大小衡量温度的大小。常见的热电偶有 K（镍铬-镍硅或镍铝）、E（镍铬-康铜）等，并且有相应的分度表即参考端温度为 0℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表，可以通过测量热电偶输出的热电动势再查分度表得到相应的温度值。热电偶分度表是定义在热电偶的参考端为 0℃时热电偶输出的热电动势与热电偶测量端温度值的对应关系。热电偶测温时要对参考端进行补偿，计算公式：E(t,to)=E(t,to′）+E（to′，to）式中：E(t，to）是热电偶测量端温度为 t，参考端温度 to=0℃时的热电动势值； E（t，to′）是热电偶测量温度 t，参考端温度为 to′不等于 0℃的热电动势； E
（to′，to）是热电偶测量端温度为 to′，参考端温度为 to=0℃的热电动势。
三、需用器件与单元：K 型、E 型热电偶、温度测量控制仪、温度源、差动放大器、电压表、直流稳压电源+15V。
四、实验步骤：
1、将温控表上的“加热”和“冷却”拨到内控，将 K、E 热电偶插到温度源的插孔中，K 型的自由端接到温度控制仪上标有传感器字样的插孔中。然后将温度源的航空插头插入实验箱侧面的航空插头，将实验箱的+15V 电压、地接到温度源的 2-24V 上，将实验箱的多功能控制器 D0 两端接到温度源的风机电源 Di 上。
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关于温度传感器特性的实验研究
摘要：温度传感器在人们的生活中有重要应用，是现代社会必不可少的东西。本文通过控制变量法，具体研究了三种温度传感器关于温度的特性，发现NTC电阻随温度升高而减小；PTC电阻随温度升高而增大；但两者的线性性都不好。热电偶的温差电动势关于温度有很好的线性性质。PN节作为常用的测温元件，线性性质也较好。本实验还利用PN节测出了波
尔兹曼常量和禁带宽度，与标准值符合的较好。
关键词：定标转化拟合数学软件
EXPERIMENTAL RESEARCH ON THE NATURE OF TEMPERATURE SENSOR
1.引言
温度是一个历史很长的物理量，为了测量它，人们发明了许多方法。温度传感器通过测温元件将温度转化为电学量进行测量，具有反应时间快、可连续测量等优点，因此有必要对其进行一定的研究。作者对三类测温元件进行了研究，分别得出了电阻率、电动势、正向压降随温度变化的关系。
2.热电阻的特性
2.1实验原理
2.1.1Pt100铂电阻的测温原理
和其他金属一样，铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性。利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω（即Pt100）。铂电阻温度传感器精度高，应用温度范围广，是中低温区（-200℃～650℃）最常用的一种温度检测器，本实验即采用这种铂电阻作为标准测温器件来定标其他温度传感器的温度特性曲线，为此，首先要对铂电阻本身进行定标。
按IEC751国际标准，铂电阻温度系数TCR定义如下：
TCR=(R100-R0)/(R0×100) (1.1)
其中R100和R0分别是100℃和0℃时标准电阻值（R100=138.51Ω，R0=100.00Ω），代入上式可得到Pt100的TCR为0.003851。
Pt100铂电阻的阻值随温度变化的计算公式如下：
Rt=R0[1+At+B t2+C(t-100)t3] (-200℃ 式中Rt表示在t℃时的电阻值，系数A、B、C为：A=3.908×10−3℃−1；B=-5.802×10−7℃−2；C=-4.274×10−12℃−4。 因为B、C相较于A较小，所以公式可近似为： Rt=R0（1+At）(0℃ 为了减小导线电阻带来的附加误差，在本实验中，对用作标准测温器件的Pt100采用三线制接法。 2.1.2热敏电阻温度特性原理 热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，它有负温度系数和正温度系数两种。负温度系数热敏电阻(NTC)的电阻率随着温度的升高而下降；而正温度系数热敏电阻(PTC)的 电阻率随着温度的升高而升高。下面以NTC为例分析其温度特性原理。 在一定的温度范围内，半导体的电阻率ρ和温度T之间有如下关系： ρ=A1e B/T(1.4) 式中A1和B是与材料物理性质有关的常数，T为绝对温度。对于截面均匀的热敏电阻，其阻值R T可用下式表示： R T=ρl s (1.5) 将(1.4)式代入(1.5)式，令A=A1l/s，于是可得： R T=Ae B/T(1.6) 对一固定电阻而言，A和B均为常数。对(1.6)式两边取对数，则有 ln R T=B1 T +ln A(1.7) 可以发现ln R T与1 T 成线性关系，在实验中测得各个温度T下的R T值后，即可通过作图求出B 和A值，代入(1.7)式，即可得到R T的表达式。式中R T为元件在温度T(K)时的电阻值(Ω)，A 为在某一较大温度时元件的电阻值(Ω)，B为常数(K)，其值与半导体材料的成分和制造方法有关。 热敏电阻的温度系数αT定义为: αT=1 R T dR T dT (1.8) 2.2实验内容 (1)运用冰水混合物和沸水对Pt100进行标定; (2)以Pt100作为标准测温器件来定标实验室中的NTC温度传感器，温度范围控制在室温到100℃之间。基于实验数据给出该器件的电阻温度曲线，并研究温度系数随温度的变化关系; (3)用类似的方法研究PTC的电阻温度关系，结合实验数据寻找实验室提供的PTC器件的电阻温度关系的经验公式，并研究其温度系数。 2.3实验结果与讨论 2.3.1Pt100的定标 观察Pt100的电阻关于温度的函数关系式，发现电阻与温度近似成线性关系。因此，将Pt100分别浸入冰水混合物和沸水中，读出Pt100测得的温度，完成测量温度与实际温度之间的换算。 经测量，有如下结果： 由此得出t 实与t 测 之间的关系： t 实 =1.05t 测 −1.37(SI) 2.3.2NTC温度特性研究 将Pt100作为测温元件，改变温度，测量NTC的电阻变化，得到如下数据： 运用数学软件画出ln R关于1 T 的图像，如下图所示： 由此可得： ln R=3670 T −3.80 则A=e−3.80=0.0224，B=3670K. R T=0.0224e3670T(SI) αT=1 R T dR T dT =−3670 T2 (SI) 运用数学软件，可画出温度系数随温度的变化曲线： 由图可得，NTC的温度系数为负，说明NTC的电阻随温度的升高而减小，又温度系数的绝对值不断减小，说明NTC电阻的电阻减小幅度不断减小。 2.3.3PTC温度特性研究 PTC电阻关于温度的测量数据如下：