电子电路设计实验(热电阻温度测量系统的设计与实现)
热敏电阻温度计设计实验报告
热敏电阻温度计设计实验报告热敏电阻温度计设计实验报告引言：温度是我们日常生活中非常重要的一个物理量，它直接影响着我们的生活质量和健康状况。
因此，准确测量温度是科学研究和工程应用中的一个重要问题。
本文将介绍热敏电阻温度计的设计实验，通过实验验证其温度测量的准确性和稳定性。
一、热敏电阻的原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻元件。
其工作原理是基于材料的温度系数，即温度变化会导致材料电阻值的变化。
常见的热敏电阻材料有铂、镍、铜等。
在本实验中，我们选用了铂作为热敏电阻材料。
二、实验装置本实验使用了以下装置和元件：1. 热敏电阻：选用了铂热敏电阻，具有较高的灵敏度和稳定性。
2. 恒流源：为了保证热敏电阻上的电流恒定，我们使用了一个恒流源。
3. 电压表：用于测量热敏电阻两端的电压。
4. 温度控制装置：通过控制加热电流的大小，来控制热敏电阻的温度。
三、实验步骤1. 将热敏电阻连接到恒流源上，并将电压表连接到热敏电阻的两端。
2. 打开恒流源，并调整电流大小，使热敏电阻上的电流保持恒定。
3. 打开温度控制装置，并设置所需的温度。
4. 等待一段时间，直到热敏电阻的温度稳定下来。
5. 使用电压表测量热敏电阻两端的电压，并记录下来。
6. 将温度控制装置的温度调整到其他值，重复步骤4和5。
7. 根据测量结果绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线。
四、实验结果与分析根据实验数据，我们绘制了热敏电阻的电阻-温度曲线。
从曲线可以看出，热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加。
这符合热敏电阻的特性。
在实验中，我们还发现热敏电阻的灵敏度较高，即单位温度变化引起的电阻变化较大。
这使得热敏电阻在温度测量领域有着广泛的应用。
此外，我们还测试了热敏电阻的稳定性。
通过多次测量同一温度下的电压值，我们发现其变化范围较小，表明热敏电阻具有较好的稳定性。
五、实验误差分析在实验过程中，可能存在一些误差来源，如电流源的漂移、电压表的测量误差等。
这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。
热敏电阻温度计的设计实验
热敏电阻温度计的设计实验简介热敏电阻温度计是一种测量温度的传感器，它利用材料的电阻随温度变化的特性来实现温度的测量。
本文将详细介绍热敏电阻温度计的设计实验方法和步骤。
实验目的通过设计热敏电阻温度计的实验，掌握以下知识和技能： 1. 了解热敏电阻的基本原理和特点； 2. 掌握热敏电阻的测量方法和电路连接； 3. 学会使用热敏电阻测量温度。
实验器材和材料下面是进行热敏电阻温度计设计实验所需的器材和材料： 1. 热敏电阻 2. 连接线3. 变阻器 4. 示波器 5. 温度源 6. 温度计（参考）实验步骤步骤一：热敏电阻的特性测试1.连接热敏电阻和示波器：将热敏电阻的两端分别连接到示波器的输入端口。
2.设置示波器的垂直和水平方向的刻度，使得能够清晰地观察到热敏电阻的电阻变化。
3.通过改变温度源的温度，观察示波器上显示的电阻变化情况。
4.记录不同温度下的热敏电阻的电阻值，并绘制温度和电阻之间的关系曲线。
步骤二：热敏电阻的电路连接1.根据热敏电阻的数据手册，确定热敏电阻的额定电阻值和温度系数。
2.选择合适的电阻和电路连接方式，以便实现温度测量的精度和稳定性。
3.进行电路连接，并使用万用表测量电路的电阻值，确保电路连接正确无误。
步骤三：热敏电阻温度计的标定1.使用温度计准确测量一个已知温度，例如室温。
2.将已知温度下热敏电阻的电阻值测量结果和温度计的测量结果进行比较，得到电阻值和温度的对应关系。
3.根据已知温度和热敏电阻的电阻值，得到热敏电阻的标定曲线。
步骤四：热敏电阻温度计的实际温度测量1.使用标定曲线，根据热敏电阻的电阻值计算出实际温度。
2.将热敏电阻的电阻值连接到电路中，通过电路输出的电压或电流来测量实际温度。
结论通过实验设计和实施，我们成功地制作了一个热敏电阻温度计，并了解了热敏电阻的基本原理和特点。
我们还学会了热敏电阻的测量方法和电路连接，并掌握了使用热敏电阻进行温度测量的技能。
这些知识和技能将在实际应用中发挥重要作用，为温度测量和控制提供了有力支持。
热电阻的测量电路及应用(实验用)全
温度（℃） PT-100阻值（Ω） 理论电压（V） 实际电压（V） 相对误差（%）
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
100
3、实验过程中用电阻箱代替铂热电阻以模拟 温度变化导致的铂热电阻阻值变化
4、根据实验提供的仪器设备合理分配设计电 路的电源地线和电桥地线
实验调试步骤： 1、电桥调零（粗调） 2、电桥调零（细调） 3、电桥调满度 4、电桥线性度测定
实验测量数据：
测温电桥供电电压（V）
LM324供电方式及电压（V）
VCC
VCC
-VCC
R1
R2
10k
10k
R6
C3
510
0.1u
R7
510
C4
0.1u
IC3
11 7
PT100
R4
510
PT 1 0 0
R0
C1
C2
200
22u
0.1u
R5
510
5
+
7650
4
-
U0
10
R9
C7
4.7K
10u
1 8 2
C5
C6
7650
0.1u
0.1u
R12 150
1、工作原理： 2、放大倍数计算：
电源地与电桥地的问题 4、参数选择： a、测温电桥：调零电位器参数的选择 b、放大器电路：7650（低温漂，高增益，高输
入阻抗）
实验要求：
1、查找资料，明确放大器LM324 的供电模式、 输出电压与供电电压之间的关系
2、请用LM324代替参考资料中的放大器器件 7650，重新设计电路及确定电路的参数
热电阻测温性能实验
实验三热电阻测温性能实验1．实验目的：了解热电阻和热电偶测量温度的特性与应用。
2．基本原理：热电阻测温原理：利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。
常用的热电阻有铂电阻和铜电阻。
铂电阻在0－630.74℃以内测温时，电阻Rt与温度t的关系为：Rt=Ro (1+At+Bt2)，其中，Ro是温度为0℃时的电阻。
本实验Ro＝100Ω。
A＝3.9684×10－2／℃，B＝－5.847×10－7／℃2，铂电阻采用三线连接，其中一端接二根引线主要为消除引线电阻对测量的影响。
热电偶测温原理：两种不同的导体或半导体组成闭合回路，当两接点分别置于两不同温度时，在回路中就会产生热电势，形成回路电流。
这种现象就是热电效应。
热电偶就是基于热电效应工作的。
温度高的接点就是工作端，将其置于被测温度场配以相应电路就可间接测得被测温度值。
3．需用器件与单元：①CSY-2000控制台上的：mV表、温度控制仪、直流稳压源+2V，+5V；②实验桌上的：温度源、热电偶（K型或E型）、Pt100热电阻、万用表、温度传感器实验模板、连接导线。
4．实验步骤及说明：(1)设置温度控制仪的各项参数并测量环境温度：用万用表欧姆档测出Pt100热电阻三根线，并将它的三个端点与主控台上的Pt100三个端点相连（一一对应）。
打开主控台上的电源开关、温度开关，温度控制仪开始工作。
根据附录一的说明，按下表设定温度控制仪的某些参数值，其余参数按附录一设置。
参数设置完成后，PV显示的温度即为环境温度，记录到表4-1中。
注意：测量环境温度时，热电阻不要插入温度源。
（2）连接电路：关闭主控台上的温度开关、电源开关，开始连接电路。
将温度源上的Pt100三个端点与主控台上的Pt100三个端点相连（一一对应），作为标准温度读数。
将温度源上的风扇电源24V与主控台上风扇源的24V相连。
电子设计大赛论文-热敏电阻测温电路设计
电子设计大赛论文（B组）热敏电阻测温电路设计第三十组K3队组队成员：顾代辉黄龑罗程2010年5月23日摘要：科技发展，很多工业化的生产都需要温度测量，这使得温度测量仪器变成一个很重要的东西。
下面我们将题目所给的温度测量电路进行分析和改动设计。
题目所给图是一个在工业场合的温度测量系统，采用RTD 电阻温度检测器。
通过分析可知，ref R 两端分到的电压即为ref V ,Vo3输出的电压即为NTC 两段分到的电压。
而要求我们设计的电路所用的是NTC 负温度系数热敏电阻器。
题目要求我们将电流产生电路的电流控制在0.1m A 。
这里我们简单的将r ef R 改成25k 。
对于滤波电路，我们设计各个参数使得其截至频率在100Hz 左右，就能滤掉1000HZ 的干扰信号；对于基准源，我们都用基本的连接方法，输出电压为2.5V ；对于稳压管，输出电压为恒定的5V ；对于串口连接，我们用到MAX232芯片其中一个接口，与单片机的RXD/TXD 连接传输数据。
关键词：温度传感器 A VR 串口显示I ．电路分析（1）电流产生电路分析：首先对于运放A1，由虚短和虚断，可知111211120V V II === 有：11212210O V V V R R --= 可解得：1121122=O V V V =即第一个运放功能为将信号放大两倍。
对于运放A2,同理，有212221220V V I I ===有:221O V V =可见，运放A2是一个电压跟随器。
又：24211234()2REF O REF O O V V R V V V V R R -⨯+=+=+ 11122O REF O V V V V ==+故：REF R 两端分到的电压为122R O REF REF O O REF V V V V V V V =-=+-=由此可见：REF R 两端分压恒为基准电压REF V ，只要基准电压和REF R 的值不变，则通过REF R 的电流REF REF V I R = 2.512.5mA k==为恒定值，该电路的作用为产生恒定电流。
热电阻测温仪检测电路课程设计
热电阻测温仪检测电路课程设计热电阻测温仪是一种常见的温度测量设备，利用热电阻的电阻与温度之间的关系来实现温度的测量。
它具有简单、精度高、响应快等优点，广泛应用于工业、科研、医疗等领域。
本课程设计旨在设计一个基于热电阻测温仪的温度检测电路，并结合相关理论知识进行实验验证。
一、设计目标和原理设计目标：设计一个精度高、稳定可靠的温度检测电路，能够测量介于-50~150°C范围内的温度，并能够实时显示温度数值。
原理介绍：热电阻测温仪原理是基于热电阻元件的电阻与温度之间的关系。
常见的热电阻元件有铂电阻（PT100、PT1000）、镍电阻（Ni100、Ni1000）等，根据不同材料的特性，构造相应的测温电路。
二、硬件设计1.选择热电阻元件：根据设计要求选择合适的热电阻元件，如PT100。
2.连接方式：将热电阻元件与电路板连接，通常使用3线或4线制连接。
其中3线制只需两根导线来接电阻元件，电阻线与导线线头焊接；4线制需要四根导线，两根用来接电阻元件，另外两根用来进行电流的测量。
3.扩散电阻：由于热电阻元件尺寸较小，为增加灵敏度，并消除受周围温度影响，可以使用金属盖片等进行扩散，使得热电阻元件能够更好地感应温度。
4.制作电路板：根据电路设计，制作相应的电路板。
三、电路设计1. PT100测温电路设计：选用PT100作为测温元件。
将PT100连接至电路板上，通过电流源（如电阻）提供恒定的电流，测量电阻两端电压，进而计算出温度数值。
2.信号放大电路设计：由于PT100的电阻变化很小，为了提高检测精度，需要设计相应的信号放大电路对电压进行放大。
3.温度传感器接口设计：为了方便与其他设备的连接，设计一个温度传感器接口，以便输出温度信号。
四、软件编程1.采集和处理温度数据：利用单片机或其他开发板，编写相应的程序对温度信号进行采集和处理，包括滤波、线性化、单位换算等操作。
2.数字显示：将处理后的温度数值通过数字显示模块进行实时显示。
电子电路设计实验热电阻温度测量系统的设计与实现
北京邮电大学电子电路综合设计实验课题名称：热电阻温度测量系统的设计与实现索引一、概要 (3)二、设计任务要求 (3)三、设计思路与总体结构图 (4)四、分块电路和总体电路的设计...................................... 错误!未定义书签。
1、温度传感器电路设计 (4)2、集成三运放差分设计 (5)3、滤波器电路设计 (6)4、A/D转换与显示电路设计 (7)五、功能说明 (9)六、实际测试数据 (9)七、所用元器件及测试仪表清单 (11)八、故障及问题分析 (11)九、实验总结与结论 (11)十、原理图及PCB板图 (12)十一、参考文献 (13)一、概要1.1、课题名称热电阻温度测量系统的设计与实现1.2、报告摘要为了实现利用热敏电阻测量系统温度，设计实验电路。
利用热电阻Pt100为温度测量单元，系统主要包括传感电路、放大电路、滤波电路、A/D转换电路和显示电路五个单元构成。
通过包含热敏电阻的电桥电路实现温度信号向电信号的转换，利用三运放差分电路实现放大差模信号抑制共模信号并通过二极管显示二进制数来显示温度值。
此电路可以定量的显示出温度的与A/D转换器输入电压的关系，再通过量化就可以实现温度测量的功能。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析，然后讨论各级电路具体设计和原理图，最后总结本次实验并给出了电路图。
1.3、关键字测量温度热敏电阻差分放大低通滤波 A/D转换二、设计任务要求（1）了解掌握热电阻的特性和使用方法。
（2）了解数模转换电路的设计和实现方法。
（3）了解电子系统设计的方法和基本步骤。
（4）设计一个利用热电阻Pt100 为温度测量元件设计一个电子测温系统，用发光二极管显示A/D的输出状态，并模拟测温（实际上实验室给的是Pt300），用Altium Designer软件绘制完整的电路原理图（SCH）。
三、设计思路与总体结构图图1：热电阻温度测量的系统原理框图如图将系统划分为传感器电路、放大电路、滤波电路、A/D转换电路显示器和电源电路共六个单元。
基于热电阻的温度测量仪器的设计
课程设计(论文)说明书设计课题：基于热电阻的温度测量仪器的设计院（系）：电子工程与自动化专业：测控技术与仪器****：***学号： **************：***2012年12月28日摘要设计热电阻的温度测量仪器电路，可以利用温度传感器PT100铂热电阻来实现。
根据其阻值会随着温度的变化而改变，铂热电阻的电阻变化必然引起两脚的输出电压微小变化，并将其放大处理，送入模数转换电路单片机处理予以显示，这样就能利用电压间接反映温度的变化，从而实现温度的测量。
关键词：铂热电阻PT100；模数转换；单片机；温度测量；电压变化；AbstractThe design of heat resistance temperature measuring instrument circuit, can use PT100 temperature sensor platinum resistance temperature to realize. According to its value will change with the change in temperature, platinum resistance temperature resistance change will cause two feet as the output voltage of a small change, and the amplification processing, into the A/Dc processing to display, so that I can use voltage indirectly reflect the change of the temperature, so as to realize the measurement of temperature.Keywords: platinum resistance temperature PT100; Modulus conversion; A/DC; Temperature measurement; Voltage change目录引言 (4)1 设计任务 (4)1.1 任务说明 (4)1.2 任务分析 (4)2 系统框图与器件选择 (5)2.1系统模块 (5)2.2 器件选择与分析 (5)3 仿真设计 (9)3.1 测量电路 (10)3.2仪用放大器 (11)3.3 A/DC转换电路 (12)3.4 MCU（单片机） (14)3.5液晶显示 (15)4 系统标定（重点） (17)4.1 标定分析 (17)4.2 标准标定 (17)4.3 实际标定 (18)5 数据处理 (19)6程序编写（见附件1） (20)7实际运行（室温） (20)8 组装调试 (21)8.1 电路设计的中遇到的问题与解决方法 (21)8.2 实物图 (22)9 课设总结 (22)谢辞 (23)附件一 (24)附件二 (27)附件三 (28)附件四 (29)参考文献 (30)引言温度是自然界中和人类接触最多的物理参数之一，无论是在生产实验场所，还是在居住休闲场所，温度湿度的采集或控制都十分频繁和重要，而且，网络化远程采集温湿度并报警是现代科技发展的一个必然趋势。
五、热电阻测温系统设计
热电阻测温系统设计一、方案设计 1、方案一设计一个恒流源通过Pt100 热电阻，通过检测Pt100 上电压的变化来换算出温度。
此方案由测温电路，电压放大电路，A/D 转换电路及LCD 显示电路组成，图1 方案一原理方框图2、方案二采用惠斯顿电桥，电桥的四个电阻中三个是恒定的，另一个用Pt100 热电阻，当Pt100电阻值变化时，测试端产生一个电势差，由此电势差换算出温度。
图2方案二原理图两种方案的区别只在于信号获取电路的不同，其原理上基本一致。
但是，方案一采用单片机实验电路比较复杂，测量麻烦，故本次设计我们采取方案二。
温度采集 信号调理 D A 转换 单片机 显示电源 温度 铂热电阻放大 电路 稳压 电路 结果二、传感器工作原理与热电偶的测温原理不同的是，热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
因此，只要测量出感温热电阻的阻值变化，就可以测量出温度。
目前主要有金属热电阻和半导体热敏电阻两类。
下面以铂电阻温度传感器为例：Pt100 是电阻式温度传感器，测温的本质其实是测量传感器的电阻，通常是将电阻的变化转换成电压或电流等模拟信号，然后再将模拟信号转换成数字信号，再由处理器换算出相应温度。
金属热电阻的电阻值和温度一般可以用以下的近似关系式表示，即()[]010t t Rt Rt -+=α （1）式中，Rt 为温度t 时的阻值；Rt0为温度t0（通常t0=0℃）时对应电阻值α为温度系数。
半导体热敏电阻的阻值和温度关系为：t e Rt B A = （2） 式中Rt 为温度为t 时的阻值；A 、B 取决于半导体材料的结构的常数。
相比较而言，热敏电阻的温度系数更大，常温下的电阻值更高（通常在数千欧以上），但互换性较差，非线性严重，测温范围只有-50～300℃左右，大量用于家电和汽车用温度检测和控制。
金属热电阻一般适用于-200～500℃范围内的温度测量，其特点是测 量准确、稳定性好、性能可靠，在程控制中的应用极其广泛。
电子电路设计实验(热电阻温度测量系统的设计与实现)
北京邮电大学电子电路综合设计实验课题名称：热电阻温度测量系统的设计与实现索引一、概要二、设计任务要求三、设计思路与总体结构图四、分块电路和总体电路的设计1、温度传感器电路设计2、集成三运放差分设计3、滤波器电路设计4、A/D转换与显示电路设计……….........五、功能说明 (9)六、实际测试数据七、所用元器件及测试仪表清单 (11)八、故障及问题分析九、实验总结与结论十、原理图及PCB板图十一、参考文献一、概要1.1、课题名称热电阻温度测量系统的设计与实现1.2、报告摘要为了实现利用热敏电阻测量系统温度，设计实验电路。
利用热电阻Pt100为温度测量单元，系统主要包括传感电路、放大电路、滤波电路、A/D转换电路和显示电路五个单元构成。
通过包含热敏电阻的电桥电路实现温度信号向电信号的转换，利用三运放差分电路实现放大差模信号抑制共模信号并通过二极管显示二进制数来显示温度值。
此电路可以定量的显示出温度的与A/D转换器输入电压的关系，再通过量化就可以实现温度测量的功能。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析，然后讨论各级电路具体设计和原理图，最后总结本次实验并给出了电路图。
1.3、关键字测量温度热敏电阻差分放大低通滤波 A/D转换二、设计任务要求（1）了解掌握热电阻的特性和使用方法。
（2）了解数模转换电路的设计和实现方法。
（3）了解电子系统设计的方法和基本步骤。
（4）设计一个利用热电阻Pt100 为温度测量元件设计一个电子测温系统，用发光二极管显示A/D的输出状态，并模拟测温（实际上实验室给的是Pt300），用Altium Designer软件绘制完整的电路原理图（SCH）。
三、设计思路与总体结构图图1：热电阻温度测量的系统原理框图如图将系统划分为传感器电路、放大电路、滤波电路、A/D转换电路显示器和电源电路共六个单元。
传感器是由Pt100及若干精密电阻和电位器构成的电桥电路组成；放大器是有运放LM324构成仪表放大器，具有较高的共模抑制比和输入阻抗；滤波电路采用高精度OP07二阶低通有源滤波器；模数转换电路是用ADC0804进行设计，并利用NE555N产生频率为1KHz到1.3KHz的时钟信号来使数模转换电路实现实时同步；显示电路由发光二极管构成；电源电路采用变压器、稳压模块和整流桥等器件进行设计。
电子线路系统实验报告温度测量数显仪的设计
温度测量数显仪的设计实验目的基于ICL7107，设计一个温度测量数显仪。
实验方案电路由稳压电路、温度采集、电阻/电压转换器、控制电路和显示电路组成。
其中，温度采集传感器采用热敏电阻铂Pt100，A/D转换器用ICL7107。
实验元件ICL7107 A/D转换电路，LM324 放大器，NE555 集成电路，L ED数码管，电位器，极性电容，电阻、电容若干。
芯片介绍ICL7107ICL7107是高性能、低功耗的三位半A/D转换器电路。
它包括七段译码器、显示驱动器、参考源和时钟电路。
ICL7107可以直接驱动发光二极管（LED）。
ICL7107 将高精度、通用性和真正低成本很好地结合在一起，它有低于10μV 的自动校零功能，零源小于1μV/°C ，低于10pA的输入电流，极性转换误差小于一个字。
真正的差动输入和差动参考源在各系统中都很有用。
在用于测量负载单元、压力规管和其他桥式传感器时会有更加突出的优点。
另外，只要用十个左右的无源元件和一个LCD屏就可以与ICL7107构成一个高性能的仪表面板，实现了低成本和单电源工作。
各引脚功能V＋和V-分别为电源的正极和负极，Oscl-OSc3 ：时钟振荡器的引出端，外接阻容或石英晶体组成的振荡器。
第38脚至第40脚电容量的选择是根据下列公式来决定：Fosl = 0.45/RCCOM ：模拟信号公共端，简称“模拟地”，使用时一般与输入信号的负端以及基准电压的负极相连。
TEST ：测试端，该端经过500欧姆电阻接至逻辑电路的公共地，故也称“逻辑地”或“数字地”。
VREF＋ VREF- ：基准电压正负端。
CREF：外接基准电容端。
INT：27是一个积分电容器，必须选择温度系数小不致使积分器的输入电压产生漂移现象的元件IN＋和IN- ：模拟量输入端，分别接输入信号的正端和负端。
AZ：积分器和比较器的反向输入端，接自动调零电容CAz 。
如果应用在200mV满刻度的场合是使用0.47μF，而2V满刻度是0.047μF。
热电阻测温仪设计实习报告
1．实习目的常用电子测量仪器的设计是学生理论联系实际的重要实践教学环节，是对学生进行的一次综合性专业设计训练。
通过这次实习使学生获得以下几方面能力，为毕业设计（论文）奠定基础。
1．通过实习，加深对电路分析、模拟电子技术、数字电子技术、单片机技术、电子测量仪器等相关理论和应用技术的掌握，掌握电路设计和电路分析的基本方法，掌握常用电子测量原理及测量仪器设备的基本设计方法与制作。
进一步巩固和加深学生所学一门或几门相关专业课（或专业基础课）理论知识，培养学生设计、计算、绘图、计算机应用、文献查阅、报告撰写等基本技能；2．培养学生实践动手能力及独立分析和解决工程实际问题的能力；3．培养学生的团队协作精神、创新意识、严肃认真的治学态度和严谨求实的工作作风。
2．实习内容2.1实习的内容及要求测量一般是指用仪表测定被测对象的物理量的工作过程。
电子测量一般是指利用电子技术和电子设备对电量或非电量进行测量的过程。
电子测量的内容有以下几个方面：（1）电能量的测量，如测量电流、电压、功率等。
（2）电子元件和电路参数的测量，如测量电阻、电容、电感、品质因数以及电子器件的参数等。
（3）电信号的特性和质量的测量，如测量信号的波形、频谱、调制度、失真度、信噪比等。
（4）基本电子电路特性的测量，如测量滤波器的截止频率和衰减特性等。
（5）特性曲线的测量，如测量放大器幅频特性曲线与相频特性曲线等。
电子测量设备应具备有功能和精度两个方面的要求，常用的电子测量设备有示波器、万用表、红外测温仪等。
本次常用电子设备维护主要完成常用电子测量装置的设计及制作，掌握其电子测量原理及电子测量仪器设备的基本设计方法与制作。
设计题目：热电阻的测温仪表设计2.2热电阻的测温仪表设计的技术指标要求（1）环境温度范围：室温-20~60℃（2）温度测量范围：-20~500℃（3）测量精度：2.5%±1字（4）显示：LCD数字显示（1602LCD显示模块）以度为单位显示，显示分辨率0.1℃3．系统方案3.1基本原理3.1.1热电阻特性热电阻是基于电阻的热效应进行温度测量的，即电阻体的阻值随温度的变化而变化的特性。
热电阻测温实验报告
热电阻测温实验报告热电阻测温实验报告引言：温度是一个在日常生活和科学研究中非常重要的物理量。
准确测量温度对于工业生产、医学诊断、环境监测等方面都至关重要。
在这个实验中，我们将使用热电阻来测量温度，并研究其原理和应用。
实验目的：1. 了解热电阻的基本原理和工作原理；2. 掌握使用热电阻测温的方法和技巧；3. 研究热电阻的特性曲线，探索其在不同温度下的响应。
实验器材和方法：1. 实验器材：热电阻、温度控制装置、数字温度计、电压表、电流表、电源等；2. 实验方法：a. 将热电阻连接到电路中，确保电路连接正确；b. 设置温度控制装置的温度，并等待温度稳定；c. 使用数字温度计测量温度，同时记录热电阻的电阻值；d. 改变温度控制装置的温度，重复步骤c，记录多组数据；e. 根据测得的数据，绘制热电阻的特性曲线。
实验结果与分析：通过实验，我们得到了一组热电阻在不同温度下的电阻值数据，并绘制成特性曲线。
从曲线上可以看出，热电阻的电阻值随着温度的升高而增加，呈现出一定的线性关系。
这是因为热电阻的电阻值与其材料的电阻温度系数有关，随着温度的升高，材料的电阻温度系数导致电阻值增加。
根据测得的数据，我们还可以计算出热电阻的温度系数。
通过选择两个温度点，计算出其对应的电阻值和温度差，并代入公式中，可以得到热电阻的温度系数。
这个系数可以用来校正热电阻的测温误差，提高测温的准确性。
除了测量温度，热电阻还可以用于温度控制。
通过将热电阻连接到温度控制装置中，可以实现对温度的精确控制。
当温度超过设定值时，热电阻的电阻值会发生变化，从而改变电路中的电流和电压，进而控制温度的升降。
这种温度控制方法在实际应用中具有广泛的应用前景。
实验结论：通过本次实验，我们深入了解了热电阻的原理和应用。
热电阻可以通过测量其电阻值来间接测量温度，具有简单、精确、稳定的特点。
热电阻的特性曲线可以帮助我们了解其响应特性和温度系数。
此外，热电阻还可以用于温度控制，具有广泛的应用前景。
热敏电阻温度计的设计 实验报告
大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告实验名称 热敏电阻温度计的设计教师评语实验目的与要求：（1） 掌握电阻温度计测量温度的基本原理和方法。
（2） 设计和组装一个热敏电阻温度计。
主要仪器设备：稳压电源， 自制电桥盒（如右下图所示）， 直流单臂电桥箱和热敏电阻感温原件等。
实验原理和内容： 热敏电阻温度计的工作原理由于热敏电阻的阻值具有随温度变化而变化的性质， 我们可以将热敏电阻作为一个感温原件， 以阻值的变化来体现环境温度的变化。
但是阻值的变化量以直接测量的方式获得可能存在较大的误差， 因此要将其转化为一个对外部条件变化更加敏感的物理量； 本实验中选择的是电流， 通过电桥可以将电阻阻值的变化转化为电流（电压）的变化。
电桥的结构如右图所示， R1、R2、R3为可调节电阻， Rt 为热敏电阻。
当四个电阻值选择适当时， 可以使电桥达到平衡， 即AB 之间（微安表头）没有电流流过， 微安表指零； 当Rt 发生变化时， 电桥不平衡， AB 间有电流流过， 可以通过微安表读出电流大小， 从而进一步表征温度的变化。
成 绩教师签字当电桥不平衡时， 可以描绘成如右侧的电路图。
根据基尔霍夫定律和R1=R2的条件， 能够求得微安表在非平衡状态下的电流表达式：ttg ttcd g R R R R R R R R R U I ++++-=331322)21(式中， Ucd 为加载在电桥两端的电压， Rg 为微安表头的内阻值。
可以见到， 为使Ig 为相关于Rt 的单值函数， R1、R2、R3和Ucd 必须为定值， 而其定制的大小则决定于以下两个因素： 1） 热敏电阻的电阻-温度特性。
2） 所设计的温度计的测温上限t1和测温下限t2。
步骤与操作方法： 1. 温度计的设计（1） 测出所选择的热敏电阻Rt-t 曲线（或由实验室给出）。
（2） 确定R1、R2、R3的阻值。
具体方法如下：该实验中， t1=20℃，t2=70℃, 对应R t -t 曲线可以得到R t1和R t2； Rg 由实验室给出， U cd 取值为1.3V ， 由微安表面板上可读出I gm =50μA 。
热电阻温度测量系统
电子电路综合设计实验实验9 热电阻温度测量系统的设计与实现摘要一、热电阻温度检测原理纯金属和大多数合金的电阻率都随温度升高而增加，即具有温度系数。
热电阻温度计就是利用金属导体的电阻值随温度变化而改变的特性来进行温度测量的。
也就是说在一定温度范围内，电阻-温度关系是线性的。
温度的变化，可导致金属导体电阻的变化。
这样，只要测出电阻值的变化，就可达到测量温度的目的。
二、热电阻的分类热电阻常规使用一般有三种：名称代号分度号测量范围０度值铂热电阻 WZB BA1／BA2 -200~~650℃ 46／100Ω铜热电阻 WZG Cu50／Cu100 -50~~150℃ 50／100Ω镍热电阻 WZN Ni50／Ni100 -60~~180℃ 50／100Ω关键词热敏电阻，电子测温，A/D转换，滤波电路，放大电路，传感器电路报告正文一、基本要求设计一个利用热电阻Pt100为温度测量元件设计一个电子测温系统。
1、温度测理范围0-100摄氏度；2、用发光二极管显示A/D的输出状态，0度时输出“0000000”，100度时输出为“1100000”，自拟检验方案。
3、用体温检测系统的工作状况，显示结果基本吻合。
4、设计该电路的电源电路（不要求实际搭建），用PROTEL软件绘制完整的电路原理图（SCH）及印制电路板图（PCB）。
二、提高要求1）输出端加入50Hz，10mV的正弦波干拢信号，系统能正常工作；2）用数码管显示测量结果。
三、探究要求a)在本系统的基础上，经过简单改造，设计出其他用途的测量系统。
请给出尽可能详细的设计方案；b)请进一步完善本系统的功能或性能，给出具体方案或进行实际演示；c)能否给出功能或性能更好、性价比合理且与本系统的设计方案具有明显差异的、全新的温度测量系统的设计方案；d)在不使用微处理器的情况下，能否寻找到克服Pt100的阻值与温度的关系存在非线性的方法。
请给出具体方案。
四、实验所用仪器1、函数信号发生器2、示波器3、晶体管毫伏表4、万用表5、直流稳压电源五、实验可选器件Pt100热电阻和若干精密电阻及电位器，LM324、OP07、LM741、ADC0804、LM555、发光二极管、数码管、变压器、整流桥、7812、7912、7805、IN4148、二极管、电阻、电容等六、实验目的1、了解掌握热电阻的特性和使用方法2、掌握利用运算放大器组成仪用放大器3、了解模数转换电路的设计和实现方法4、了解电子系统设计的方法和基本步骤。
热敏电阻温度测量系统设计
2、基于MF58的NTC热敏电阻温度测量电路设计---------------------------（11）
2-1、MF58热敏电阻的介绍---------------------------------------------------(11)
②外部时钟方式。在单片机组成的系统中，为了各单片机之间时钟信号的同步，应当引入惟一的合用外部振荡脉冲作为各单自片机的时钟。外部时钟方式中是把外部振荡信号源直接接入XTAL1或XTAL2。
图3-1为内部时钟电路图3-2为HMOS型外部时钟电路图3-3为CHMOS型外部时钟电路
复位电路和复位状态
单片机的复位是靠外部电路实现的。单片机工作后，只要在它的RST引线上加载10ms以上的高电平，单片机就能够有效地复位。
2、软件程序的设计-------------------------------------------------------------------(26)
2-1、测量系统软件的设计------------------------------------------------------(26)
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（定时器/计数器0外部输入）
P3.5 T1（定时器/计数器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
二、硬件系统各模块电路的设计
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北京邮电大学电子电路综合设计实验课题名称：热电阻温度测量系统的设计与实现索引一、概要1.1、课题名称热电阻温度测量系统的设计与实现1.2、报告摘要为了实现利用热敏电阻测量系统温度，设计实验电路。
利用热电阻100为温度测量单元，系统主要包括传感电路、放大电路、滤波电路、转换电路和显示电路五个单元构成。
通过包含热敏电阻的电桥电路实现温度信号向电信号的转换，利用三运放差分电路实现放大差模信号抑制共模信号并通过二极管显示二进制数来显示温度值。
此电路可以定量的显示出温度的与转换器输入电压的关系，再通过量化就可以实现温度测量的功能。
报告中首先给出设计目标和电路功能分析，然后讨论各级电路具体设计和原理图，最后总结本次实验并给出了电路图。
1.3、关键字测量温度热敏电阻差分放大低通滤波转换二、设计任务要求（1）了解掌握热电阻的特性和使用方法。
（2）了解数模转换电路的设计和实现方法。
（3）了解电子系统设计的方法和基本步骤。
（4）设计一个利用热电阻100 为温度测量元件设计一个电子测温系统，用发光二极管显示的输出状态，并模拟测温（实际上实验室给的是300），用软件绘制完整的电路原理图（）。
三、设计思路与总体结构图图1：热电阻温度测量的系统原理框图如图将系统划分为传感器电路、放大电路、滤波电路、转换电路显示器和电源电路共六个单元。
传感器是由100及若干精密电阻和电位器构成的电桥电路组成；放大器是有运放324构成仪表放大器，具有较高的共模抑制比和输入阻抗；滤波电路采用高精度07二阶低通有源滤波器；模数转换电路是用0804进行设计，并利用555N产生频率为1到1.3的时钟信号来使数模转换电路实现实时同步；显示电路由发光二极管构成；电源电路采用变压器、稳压模块和整流桥等器件进行设计。
四、分块电路和总体电路的设计4.1、温度传感器电路设计4.1.1铂热电阻热电阻是利用温度变化是自身阻值随之变化的特性来测量温度的，工业上广泛的用于测量中低温区（-200℃—500℃）的温度。
铂热电阻在氧化性介质中，甚至在高温下，物理、化学性质都比较稳定，因此具有较好的稳定性和测量精度，主要用于高精度温度测量和标准测温装置中。
铂热电阻与温度的关系，在0—630.74℃以内为在-190-0以内为：式中为t时的电阻值；是0时的电阻值；t为任意温度值；A、B、C为分度系数，，。
但是实际实验中的使用的是300，而且根据在实验室的实际测量300在20℃时是325Ω，而且其阻值随着温度的升高而降低。
4.1.2热电阻温度传感器的接入方式热电阻由于精度高、性能稳定等优点在工业测试中得到广泛应用。
流过热电阻的电流一般为4-5，不能过大，否则产生热量过多而导致影响测量精度。
因为热电阻的阻值很小，所以其测量误差与接线电阻有关。
为了降低导线电阻的影响，实际温度测量中常用电桥作为热电阻的测量电路，电桥接线法能精确地测量温度。
热敏电阻测量电路：图2：电桥接线法电阻电桥输出的电压信号反映了两个输出端之间的信号变化。
根据电路的基本结构以及电路定理推导可得，只要满足，电桥的输出电压与热电阻的变化量成正比，并且输出电压与之间是线性关系。
调试过程中，要求在零度的时候输出为0，在100-138.5时输出为25.67，所以取。
4.2集成三运放差分放大电路设计324N的三个运算放大器组合设计成一个仪表放大器。
这样就可以拥有较高的输入阻抗和共模抑制比，二级放大信号失真小，噪声和温漂的影响也被降到最低。
以下（图3）是用324N构成仪表运算放大器的电路图：图3：三运放差分放大器由电子电路基础中运放的分析方法，虚短、虚断理论可以推得：U2324N和U2324N构成放大电路的输入部分，而U2324N为差分放大部分。
从整个电路来看，该电路具有输入阻抗高、共模抑制比高、温漂影响小和二级放大信号失真小等优点。
由于有1是变阻器，故放大倍数可以调节，方便实验的进行，理论计算得到的放大倍数：88—224对上式进行分析讨论如下：(1)如果输入信号由差模信号和共模信号叠加组成，则在理想条件下（即理想的运放和放大器中对称的电阻元件），电路的共模抑制比可以达到无穷大；(2)如果输入是完全的共模信号，即令，可以得到电路的调试与校准基本上与原理图一致，实际的放大倍数在调节中得到的放大倍数为90-200倍，与理论值的88-224基本相同，满足系统对于这一级放大倍数的要求。
4.3滤波器电路设计本系统中为了去掉50信号和其他随机噪声的干扰，在对信号进行转换和显示之前对信号进行滤波。
从滤波效果和电路的实际应用来考虑，本滤波系统采用07设计了一个二阶压控电压源低通滤波电路，如图4所示：图4:二阶压控电压源低通滤波电路4.3.1通带电压放大倍数的通带电压放大倍数就是在0时的输出电压与输入电压之比。
而对于直流信号而言，电路中的电容相当于开路，因此它的通带电压放大倍数就是同相比例电路的电压放大倍数即：，进过简单的计算可以得出图4所示的滤波电路的传递函数为：上式表明电路的通带放大倍数应小于3，否则将有极点位于S的有半平面或虚轴上，导致电路不能稳定工作。
4.3.2频率特性令，并令，，,可得由二阶压控的幅频特性可知，当0.7时滤波效果最好，此时放大倍数为。
此二阶压控的上截止频率为.96。
4.4、转换与显示电路设计模数转换电路采用0804进行设计，显示电路采用发光二极管进行设计。
而555N振荡电路产生1的脉冲信号触发0804的完成模数转换操作。
0804是分辨率为8位的逐次逼近型模数转换器，完成一次转换大约需要100,输入电压是0-5V，引出端是芯片内部电阻所用的基准电源电压，芯片电源电压是1/2，即2.5V。
如果要求基准电源电压的稳定度较高时，也可由外部稳定度较高的电源提供。
为片选端，低电平有效。
、为读写控制端，低电平有效，在上升沿后约100转换完成。
中断请求信号输出自动变为低电平，0，送出数字信号。
在的上升沿出现后又自动变为高电平。
整个系统的显示电路就是由0804的8为数字输出端各接一个发光二极管，通过发光二极管的亮灭就可以读出0804输出的二进制数据，从而显示出测量结果。
图5：转换器与555N4.5 绘制的全电路原理图：五、功能说明电桥电路将温度信号转化为电信号即电势差，设计电桥电路是为了减小导线电阻的影响，提高电路的灵敏度及精确度，设置合适的参数使得电桥的输出电压和热电阻的变化两成正比。
三运放差分放大器实现电压信号的放大（在此电路中实现反向放大），实验中我们小组统一设定放大倍数为130倍左右。
三运放差分放大器能很好的放大差模信号、抑制共模信号，减小电路本身产生的误差。
二阶压控电压源低通滤波电路能滤除干扰信号，防止电源等的干扰信号，并有一定的放大功能，实验中我们小组统一设定放大倍数为1.1左右。
555N震荡电路产生1的脉冲信号触发0804的完成A、D转换操作。
0804用于将模拟信号转化为数字信号，并驱动二极管显示二进制数。
最终温度是用二极管的亮灭显示的，二极管亮表示“1”，灭表示“0”，8个二极管构成8位二进制数,实现0-100℃温度的测量。
六、实际测试数据由于存在多级电路，且参数要求严格，本实验实际搭建电路测试时，需要先分别调试数模转换模块，差分放大模块，惠斯登电桥模块和滤波模块等各个模块，确认各模块都能实现各自功能后再接上进行最终的测试。
其中较难的是数模转换模块和电桥模块，其要求安装和调试精度高的同时对于加载的电流有严格要求，一般电流要在1左右，达到5时就有过热的危险。
数据记录与调试（测试条件为室温下经测量为15）：6.1、电压总体放大倍数正确显示室内的温度时，传感器电桥电路输出的差模电压大约在10左右，由于系统从传感器输出端到模数转换芯片输入端的放大倍数为140倍，故模块输入端的电压大约在1.4V左右。
6.2、三运放差分放大电路差分放大器的放大倍数可由20k的可变电阻进行调节，符合系统要求的放大倍数约为130倍，以下是经过调试后的测试数据：输入直流时：输入电压10输出电压1.30V放大倍数130输入1正弦波：60输出电压：5.4V放大倍数：906.3、滤波器电路滤波器：滤波电路的设计指标应为直流电压放大倍数1.1，上截止频率7.96，以下是测试数据：①输入信号频率0（直流）：输入电压1.3V输出电压1.42V放大倍数 1.10②输入信号频率8:0.6V 0.605V 1.008③截止频率处衰减：1.008/1.35=0.67<0.707测试数据满足设计要求6.4、0804电路温度为0℃时，0804输入电压为0V，输出“00000000”；温度为100℃时，0804输入电压为3.75V，输出“11000000”在0804输入端直接加直流电压进行调试得一下结果：显示输入电压（V）显示输入电压显示输入电压显示输入电压的二进制数加“1”或减“1”6.5、热敏电阻以及整个测量电路的精度计算由于实验实际使用的是300，又查不到热度值，我们小组成员只能在实验室用温度计、万能表和热水实际测量热敏电阻的阻值，测量结果如下：15℃时：338.5Ω；25℃时：334.1Ω；35℃时：329.3Ω。
计算大约温度每增加10℃，热敏电阻阻值降低4.5Ω，输入电压增加2.745，经过放大电压增大0.407V，经计算可知实际中0℃时，输入为0V，显示为00000000；100℃时，输入为4.07V，显示为11010000。
一共可以把0-100℃分成224份，二进制显示的数值每增加1，实际温度增加0.45℃。
即该热敏电阻温度测量仪的测量精度为0.45℃。
七、所用元器件及测试仪表清单八、故障及问题分析（1）本次实验中我在电路，即电桥电路的调试中花费了大量时间。
在接入5V直流电压后，通过调节电位器的阻值，理应在输出端输出10的电压差，但我无论怎样调节电位器阻值，其输出电压都为180左右，明显超出实验要求的范围。
我更换了电路原件、检查面包板是否短路、试探导线是否接触不良均无效果。
最后发现，原来书本P112的总电路里，第一级的电路连接错误。
改正错误接法后才把问题解决。
（2）第一级输出电压对正负是有要求的。
一开始我只关注输出的绝对值为10，而没有关注哪个输出端的电势高，哪个低，事实证明这对后一级的电路有重大影响。
经过调试最终确定了第一级输出信号的大小和正负。
（3）教材中所给的555电路的8号端口没有加直流电源。
如果按这种接法连接电路，用示波器观察其输出波形发现，得不到想要的1的矩形波，这将导致0804无法正常工作。
后来在8号端口加上了+5V的直流电源，才产生实验所需要的脉冲信号。
（4）在后面电路的组装调试过程中，测量结果与预想不一致的情况时有发生，经过检查后却会发现都是由很小的问题造成，而不是电路本身设计有缺陷。
例如：①电路元件损坏，导致调试数据时得不到理想结果。