实验十二-集成电路温度传感器特性测量
实验十二 集成电路温度传感器特性测量
实验十二集成电路温度传感器特性测量一．概述温度传感器的特性测量和定标是大学普通物理热学实验和电磁学实验中的一个基本内容，是新的全国理工科物理实验教学大纲中一个重要实验。
为开设好此实验，由复旦大学物理实验教学中心和上海复旦天欣科教仪器有限公司协作，联合研制了采用DS18B20单线数字温度传感器为测量元件的新一代恒温控制仪。
新仪器与同类其它仪器相比，有以下四个优点：1)传感器体积小;2)控温精度高;3)无污染及噪声(无水银污染且不用继电器);4)设定温度和测量温度均用数字显示。
本实验仪器可用于各种温度传感器的特性测量和各种材料的电阻与温度关系特性测量实验，本仪器也可用于物理化学实验做恒温仪用，它是理工科大学普通物理实验必备重要实验装置之一。
二．用途1.电流型集成温度传感器AD590的特性测量和应用:(1)测量AD590输出电流和温度的关系，计算传感器灵敏度及0?C 时传感器输出电流值。
(2)用AD590传感器,电阻箱,数字电压表和直流电源等设计并安装数字式摄氏温度计。
(3)测量集成温度传感器AD590在某恒定温度时的伏安特性曲线，求出AD590线性使用范围的最小电压Ur。
三．仪器组成与技术指标1.仪器组成如图1所示，本机为有单片控制的智能式数字恒温控制仪、量程为0－19.999V四位半数字电压表、直流1.5V-12V稳压输出电源、可调式磁性搅拌器以及2000ml烧杯、加热器、玻璃管（内放变压器油和被测集成温度传感器）等组成。
图12.技术指标：A.温控仪(1)温度计显示工作温度：0℃－100℃(2)恒温控制温度：室温－80oC(3)控制恒温显示分辨精度：≤±0.1℃B.直流数字电压表(1)量程：0－19.999V(2)读数准确度：量程0.03%±5个字(3)输出电阻：20Ω(为了防止长时间短路内接电阻)C.温度传感器DS18B20的结构与技术特性（控温及测温用）：(1)温度测量范围：-55℃－125℃(2)测温分辨率：0.0625℃(3)引脚排列(如图2所示)：1（GND）：地2（DQ）：单线运用的数据输入输出引脚3（VDD）：可选的电源引脚图2- 2 -(4)封装形式：TO-92详细应用请参阅相关资料D.待测温度传感器AD590技术特性：(1)工作温度：—55℃—150℃(2)工作电压：4.5V—24V(3)灵敏度：1μA/℃，线性元件(4)0℃时输出电流约273μAE.加热器：(1)工作电压：交流10V—150V(2)工作电流：交流最大1.5A四.仪器使用方法1.使用前将电位器调节旋钮逆时针方向旋到底，把接有DS18B20传感器接线端插头插在后面的插座上，DS18B20测温端放入注有少量油的玻璃管内(直径16mm)；在2000ml大烧杯内注入1600ml的净水，放入搅拌器和加热器后盖上铝盖并固定。
温度传感器
温度传感器温度特性测试与研究(FB810型恒温控制温度传感器实验仪)实验讲义杭州精科仪器有限公司一、集成电路温度传感器的特性测量及应用随着科技的发展，各种新型的集成电路温度传感器器件不断涌现，并大批量生产和扩大应用。
这类集成电路测温器件有以下几个优点：（1）温度变化引起输出量的变化呈现良好的线性关系；（2）不像热电偶那样需要参考点；（3）抗干扰能力强；（4）互换性好，使用简单方便。
因此，这类传感器已在科学研究、工业和家用电器温度传感器等方面被广泛使用于温度的精确测量和控制。
本实验要求测量电流型集成电路温度传感器的输出电流与温度的关系，熟悉该传感器的基本特性，并采用非平衡电桥法，组装成为一台C 50~0︒数字式温度计。
【实验原理】590AD 集成电路温度传感器是由多个参数相同的三极管和电阻组成。
该器件的两端当加有某一定直流工作电压时（一般工作电压可在V 20~5.4范围内），它的输出电流与温度满足如下关系： A t B I +•=式中，I 为其输出电流，单位:A μ，t 为摄氏温度，B 为斜率,一般590AD 的1)C (A 1B -︒μ=,即如果该温度传感器的温度升高或降低C 1︒，那传感器的输出电流增加或减少A 1μ，A 为摄氏零度时的电流值，其值恰好与冰点的热力学温度K 273相对应。
（对市售一般590AD ， A 278~273A μ=略有差异。
）利用590AD 集成电路温度传感器的上述特性，可以制成各种用途的温度计。
采用非平衡电桥线路，可以制作一台数字式摄氏温度计，即590AD 器件在C 0︒时，数字电压显示值为“0”，而当590AD 器件处于C t ︒时，数字电压表显示值为“t ”。
【实验仪器】810FB 型恒温控制温度传感器实验仪，如右图所示： 大烧杯、加热器、冰瓶、各种温度传感器等。
【实验内容】一．590AD 的测试方法：1．590AD 为两端式集成电路温度传感器，它的管脚引出端有两个，如图1所示：序号1接电源正端+U （红色引线）。
温度传感器特性研究实验报告
7.PN结温度传感器首先按照电路连接线路
8.观察温度当温度达到要测量的温度的时候迅速记下此时的电压
实验数据记录（注意：单位、有效数字、列表）
温度（℃）
直流电桥法测量Pt100铂电阻的温度特性/电阻（Ω）
用恒电流法测量NTC热敏电阻的温度特性/电阻（Ω）
2、恒流源法测量NTC1K热敏电阻温度特性实验结果：
U=-2.958T+607.2
R^2=-0.99966
3、PN结温度传感器温度特性=-0.99966
（写出曲线方程、相关系数）
实验思考与建议
铂电阻中的金属材料为什么要选用铂，像镍、铜一类的
材料行得通吗？铂电阻有什么优点？
并对此时的电阻值进行记录恒电流法测量热电阻将ntc热敏电阻插入热井中并重新连接电路观察温度当温度达到要测量的温度的时候迅速记下此时的电压7pn结温度传感器首先按照电路连接线路观察温度当温度达到要测量的温度的时候迅速记下此时的电压实验数据记录注意
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物理实验报告
实验目的
1、学习用恒电流法和直流电桥法测量热电阻；
实验内容及步骤
1.在直流电桥法测量热电阻中首先将pt棒插入加热井中
2.然后连接电路将电阻、电源插入到对应的插口中
3.各个线路插好后，观察温度，温度如果比需要温度高的话，调节温度直到温度小于实际温度。
4.观察电压，调节变阻器使得电压为0并对此时的电阻值进行记录
5.恒电流法测量热电阻将NTC热敏电阻插入热井中并重新连接电路
2、测量铂电阻和热敏电阻温度传感器的温度特性；
3、测量电压型、电流型和PN结温度传感器的温度特性(选作)；
实验仪器
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)
智能型致冷/加热温度控制仪
1
直流稳压稳流电源
1
数字万用表
1
LCR Meter
1
温度传感器
8
导线
若干
[ 原理概述 ] 温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。常用的温度
传感器的类型、测温范围和特点请翻阅教材的§6.2 节-温度计。本实验将通过测量几种
常用的温度传感器的特征物理量随温度的变化，来学习这些传感器的工作原理。
实验 1.4 温度传感器温度特性的测量
2. 数据处理 （1）作 Cu50 的 RCu ~t(℃)关系曲线并拟合求出电阻温度系数 A。要求写出最小二 乘法拟合的中间过程，而不是用数据处理软件直接得出结果。
中山大学理工学院物理实验教学中心编制
Page学《基础物理实验（I）》课程报告模板
中山大学《基础物理实验（I）》课程报告模板
3． 传感器测量设备
实验 1.4 温度传感器温度特性的测量
图 1.4. 5 JK-31 型直流稳压稳流电源
图 1.4. 6 DM3051 型数字万用表
图 1.4. 7 TH2811D 型 LCR Meter 直流稳压稳流电源提供了三组电源，一个是 0-30V 连续可调的稳压电源，一个是 0-250mA 连续 可调的稳流电源，第三个为集成电路工作电源，输出电压为±(3.3,5,8,12,15)V。DM3051 数字万用表 的使用方法请查阅教材的第 4-15 页，TH2811D 型 LCR Meter 的使用方法请查阅第 4-24 页。
EX =f (t) f (t0 )
（5）
EX 仅与两种导体的材料和两接点处的温度有关，而与导体的粗细、长短及两种导体的
接触面积无关。 EX 和两接点的温度差 t (t t0 ) 一般是非线性的，但温差不大时，可
温度传感器的温度特性测量实验
温度传感器的温度特性测量实验【目的要求】测量PN结温度传感器的温度特性；测试PN结的正向电流与正向电压的关系（指数变化规律）并计算出玻尔兹曼常数。
【实验仪器】FD-ST-TM温度传感器温度特性实验模块（需配合FD-ST系列传感器测试技术实验仪）含加热系统、恒流源、直流电桥、Pt100铂电阻温度传感器、NTC1K热敏电阻温度传感器、PN结温度传感器、电流型集成温度传感器AD590、电压型集成温度传感器LM35、实验插接线等）。
【实验原理】“温度”是一个重要的热学物理量，它不仅和我们的生活环境密切相关，在科研及生产过程中，温度的变化对实验及生产的结果至关重要，所以温度传感器应用广泛。
温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。
常用的温度传感器的类型、测温范围和特点见下表。
PN结温度传感器1．测试PN结的Vbe与温度变化的关系，求出灵敏度、斜率及相关系数PN结温度传感器是利用半导体PN结的结电压对温度依赖性，实现对温度检测的，实验证明在一定的电流通过情况下，PN结的正向电压与温度之间有良好的线性关系。
通常将硅三极管b、c极短路，用b、e极之间的PN 结作为温度传感器测量温度。
硅三极管基极和发射极间正向导通电压Vbe 一般约为600mV （25℃），且与温度成反比。
线性良好，温度系数约为-2.3mV/℃,测温精度较高，测温范围可达-50——150℃。
缺点是一致性差，互换性差。
通常PN 结组成二极管的电流I 和电压U 满足（1）式[]1/-=kT qU S e I I （1）在常温条件下，且1/〉〉KTqU e时，（7）式可近似为kT qU S e I I /= （2）（7）、（8）式中:T 为热力学温度 ； Is 为反向饱和电流；正向电流保持恒定条件下，PN 结的正向电压U 和温度t 近似满足下列线性关系U=Kt+Ugo （3）（3）式中Ugo 为半导体材料参数，K 为PN 结的结电压温度系数。
温度传感器特性的研究实验报告
温度传感器特性的研究实验报告温度传感器特性研究实验报告一、实验目的本实验旨在研究温度传感器的特性，包括其灵敏度、线性度、迟滞性以及重复性等，通过对实验数据的分析，以期提高温度传感器的性能并为相关应用提供理论支持。
二、实验原理温度传感器是一种将温度变化转化为电信号的装置，其特性受到材料、结构及环境因素的影响。
本次实验将重点研究以下特性：1.灵敏度：温度传感器对温度变化的响应程度；2.线性度：温度传感器输出信号与温度变化之间的线性关系；3.迟滞性：温度传感器在升温与降温过程中，输出信号与输入温度变化之间的关系；4.重复性：温度传感器在多次重复测量同一温度时，输出信号的稳定性。
三、实验步骤1.准备材料与设备：包括温度传感器、恒温水槽、加热装置、数据采集器、测温仪等；2.将温度传感器置于恒温水槽中，连接数据采集器与测温仪；3.对温度传感器进行升温、降温操作，并记录每个过程中的输出信号；4.在不同温度下重复上述操作，收集足够的数据；5.对实验数据进行整理与分析。
四、实验结果及数据分析1.灵敏度：通过对比不同温度下的输出信号，发现随着温度的升高，输出信号逐渐增大，灵敏度整体呈上升趋势。
这表明该温度传感器具有良好的线性关系。
2.线性度：通过对实验数据的线性拟合，得到输出信号与温度之间的线性关系式。
结果表明，在实验温度范围内，输出信号与温度变化之间具有较好的线性关系。
3.迟滞性：在升温与降温过程中，发现输出信号的变化存在一定的差异。
升温过程中，输出信号随着温度的升高而逐渐增大；而在降温过程中，输出信号却不能完全恢复到初始值。
这表明该温度传感器具有一定的迟滞性。
4.重复性：通过对同一温度下的多次测量，发现输出信号具有良好的重复性。
这表明该温度传感器在重复测量同一温度时具有较高的稳定性。
五、结论与建议本次实验研究了温度传感器的特性，发现该传感器具有良好的灵敏度和线性度，但在降温过程中存在一定的迟滞性。
此外，该温度传感器具有良好的重复性。
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。
根据实验结果，我们可以得出以下结论：该集成电路温度传感器具有良好的线性、高灵敏度和低迟滞。
这些特性使得它非常适合用于各种需要精确测量温度的场合，如医疗、工业生产、科研等。
五、实验应用与感想通过本次实验，我们深入理解了集成电路温度传感器的特性和工作原理，并学会了如何使用物理实验方法对其进行研究。
集成温度传感器实验
一、实验目的1、了解各种温度传感器的测温电路2、掌握热电偶的冷端补偿3、掌握热电偶的标定过程4、了解各种温度传感器的性能特点二、实验仪器、材料电脑三、电路与原理分析图3是利用两个AD590测量两点温度差的电路。
在反馈电阻为100kW的情况下，设1#和2# AD590处的温度分别为t1（℃）和t2（℃），则输出电压为（t1－t2）100mV/℃。
图中电位器R2用于调零。
电位器R4用于调整运放LF355的增益。
图3 测量两点温度差的电路由基尔霍夫电流定律： I+I2=I1+I3+I4 （1）由运算放大器的特性知：I3=0 （2）（3）调节调零电位器R2使：I4=0 （4）由（1）、（2）、（4）可得：I=I1－I2设：R4=90kW则有：V O = I（R3+R4） = （I1-I2）（R3+R4） =（t1-t2）100mV/℃（5）其中，（t1－t2）为温度差，单位为℃。
由式（5）知，改变（R3+R4）的值可以改变V O的大小。
四、读取步骤读取数显表值，将结果填入下表：由于我们使用的是AD590温度集成模块，里面已经设置有如下关系：273+t=I (t为AD590设定温度)，因此可得测量温度与设定温度对照表如下：五、实验中应注意的事项1、加热器温度不能太高，控制在120℃以下，否则将可能损坏加热器。
2、采用放大电路测量时注意要调零。
3、在测量AD590时，不要将AD590的+、-端接反，因为反向电压输出数值是错误的，而且可能击穿AD590。
六、实验总结从这个实验中使我充分认识了AD590。
学会了如何制作简单的温度计，也意识到了这些电阻由于会随温度而改变可以利用这一点来制作温度开关，通过温度的变化而使开关自动化。
教你如何用WORD文档(2012-06-27 192246)转载▼标签：杂谈1. 问：WORD 里边怎样设置每页不同的页眉？如何使不同的章节显示的页眉不同？答：分节，每节可以设置不同的页眉。
温度传感器特性测量及应用
温度传感器特性测量及应用填空题：1．AD590集成电路温度传感器是由多个参数相同的三极管和电阻组成。
该器件的两端当加有某一直流工作电压时，它的输出电流与温度满足如下关系：I=BT+A 2．对一般AD590集成电路温度传感器，当处于0℃时，其输出电流约为 273μA 。
3．由AD590集成电路温度传感器在某恒定温度时的伏安特性曲线，可以求出该温度传感器温度与输出电流线性关系的最小工作电压U r 。
4．AD590集成电路温度传感器是线性元件，其电流灵敏度一般为： 1μA/℃。
5．AD590工作电压4～30V，但不能小于4V，小于4V工作时会出现非线性，通常工作电压10～15V。
6．集成电路温度传感器有电压型和电流型二种，AD590集成温度传感器是电流输出型集成温度传感器，在一定温度下相当于一个恒流源。
问答题1．电流型集成电路温度传感器具有哪些特性？（1）温度变化引起输出量的变化呈现良好的线性关系；（2）性能稳定，灵敏度高，无需补偿；（3）互换性好，抗干扰能力强；（4）可远距离测温且使用简单方便。
2.如何用AD590集成电路温度传感器制作一个热力学温度计，请画出电路图，说明调节方法。
如图所示，直流单臂电桥在平衡时，U BD = 0，各桥臂电阻之间的关系有RRRRx 120如果被测电阻R x的阻值发生改变，而其它参数不变，将导致U BD≠0，U BD是R x的函数，因此可以通过U BD的大小来反映R x的变化。
这种用电桥的非平衡输出来反映桥臂电阻变化量的方法就是非平衡电桥的应用。
把AD590、三只电阻箱、直流稳压电源及数字电压表按电桥电路接好。
将带铝壳密封的AD590传感器浸入冰水混合物中。
比例臂电阻R 1和R 2各取1000Ω，调节比较臂电阻R 0，用标准水银温度计观察，使AD590（1.000μA/o C ）处于0oC 时数字电压表示值为零mv ，则AD590处于t oC 时数字电压表示值为tmv 。
实验12 温度传感器特性和半导体制冷温控实验
实验12 温度传感器特性和半导体制冷温控实验【实验目的】1、了解半导体制冷和制热原理。
2、测量NTC热敏电阻、PTC热敏电阻及集成温度传感器的温度特性【实验原理】1、半导体制冷和制热原理如图1所示，由X和Y两种不同的金属导线所组成的封闭线路，通上电源之后，冷端的热量移到热端，导致冷端温度降低，热端温度升高，这就是帕尔贴效应。
实际的半导体制冷片结构如图2所示，由许多N型P型办斗提之颗粒互相排列而成，而NP之间以一般的导体相连接而成一完整线路，通常是铜、铝或其他导体，最后由两片陶瓷片像夹心饼乾一样夹起来，陶瓷片必须绝缘且导热良好。
2、温度控制原理实验样品结构如下图所述，将半导体制冷片一面与铝制散热器津贴，并用风扇强行散热，使其与环境温度接近。
另一面与实验样品室紧贴，试验样品室采用优质导热材料，并装上温度传感器，温度传感器测量实验样品室的温度，由该温度与仪器设定的温度相比较，通过微型处理器确定半导体制冷片工作方式，即制冷或制热，由温度差确定制冷或制热的策略，即在不同的温度差之下，输出不同的制冷或制热功率，并以适当的速度改变温度的变化，从而实现实验样品室的温度控制，保持温度的稳定。
微型处理器工作框图如图3.3、NTC 电阻器的温度系数（负温度系数）——温度特性NTC 热敏电阻通常具有很大的负温度系数，在一定的温度范围内，NTC 热敏电阻的阻值与温度的关系满足下列经验公式：11()0B T T R R e-=------------------------（1）式中，R 为该热敏电阻在热力学温度T 时的电阻值，0R 为热敏电阻处于热力学温度0T 时的阻值，B 是材料的常数，它不仅与材料性质有关，而且与温度有关，在一个不太大的温度范围内，B 是常数。
由（1）式得该热敏电阻在0T 时的电阻温度系数α20BT α=----------------------------------（2） 进一步得到0011()InR B InR T T =-+在一定温度范围内，可以用作图法或最小二乘法求得B 的值，并进一步求得α的值。
实验十二集成电路温度传感器特性测量
实验十二集成电路温度传感器特性测量实验目的：1. 了解热敏电阻的基本工作原理以及热敏电阻的依温度变化的电阻值特性；2. 掌握集成电路温度传感器的结构、特性及应用；3. 学会使用万用表测试温度传感器的特性参数，如输出电压、灵敏度等；4. 了解温度传感器在实际电路中的应用。
实验原理：1. 热敏电阻原理热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，其原理是基于温度引起的电阻率变化。
金属导体是随温度升高而电阻率增大，而很多半导体材料和复合材料，则是随温度的升高而导电能力降低，电阻值增大。
作为热敏材料的锗、硅、氮化硅等半导体材料，用它们制成的电阻叫做热敏电阻。
热传导在热敏电阻发生作用时，从传感器的两个端点传递到插在热敏电阻所在电路的两个连接器处的电压信号。
温度升高时，电阻值就减小，热敏电阻的输出电压就会对应地降低，反之，则会增加。
热敏电阻的电阻值与温度的关系可以通过实验测量来确定。
根据实验结果，可以得到不同温度下热敏电阻的电阻值，从而画出相应的温度-电阻曲线。
在温度相同时，不同的热敏电阻输出的电压各不相同，因此，可以通过热敏电阻的输出电压来检测温度的变化。
集成电路温度传感器是一种微型化的温度测量装置，它的大小只有普通热敏电阻的千分之一，具有温度响应快、输出电压高、稳定性好、精度高等特点。
集成电路温度传感器的常用规格及主要特点如下表所示。
集成电路温度传感器的工作原理是利用集成电路内部的PN结的温度特性，当其温度发生变化时，PN结电压也会随之变化，产生热释电效应，从而改变晶体管等元器件的参数，如电流或电压等。
通过测量这些被改变的参数，可以得到温度信息。
集成电路温度传感器的应用领域广泛，可以应用于汽车、电子设备、医疗设备、生产线及环境监测等领域。
实验内容：实验电路如下：由于不同的热敏电阻表现不同，为了保证实验的准确性，先将热敏电阻调零。
调零是指将热敏电阻的电阻值与测量电路的零点电阻相等的操作。
步骤如下：1、用多用表选择Ω档，测量变阻器的两端相接时的阻值。
温度传感器的温度特性测量和研究讲义
实验 2-19 温度传感器的温度特性测量和研究温度是一个表征物体冷热程度的基本物理量，自然界中的一切过程都与温度密切相关。
因此，温度的测量和控制在科研及生产实践上具有重要意义。
如果要进行可靠的温度测量，首先就需要选择正确的温度仪表，也就是温度传感器。
温度传感器是最早开发、应用最广的一类传感器。
本实验将通过测量几种常用的温度传感器随温度变化的特征物理量，来了解这些温度传感器的工作原理。
【实验目的】1. 了解四种温度传感器（NTC 热敏电阻、PTC 热敏电阻、PN 结二极管、AD590集成电路温度传感器）的测温原理。
2. 掌握上述几种温度传感器的温度特性并比较它们的性能特点。
3. 学会用最小二乘法对采集的数据进行线性分析。
【实验器材】WT-1A 温度传感器特性和半导体制冷温控实验仪，数字万用表，导线若干。
【实验原理】(一) 热敏电阻NTC 的温度特性NTC 热敏电阻通常由Mg 、Mn 、Ni 、Cr 、Co 、Fe 、Cu 等金属氧化物中的2～3种均匀混合物压制后，在600℃～1500℃温度下烧结而成，由这类金属氧化物半导体制成的热敏电阻，具有很大的负温度系数，在一定的温度的范围内，NTC 热敏电阻的阻值与温度关系满足下列经验公式11( )0B T T R R e-= （2-19-1）式中R 为该热敏电阻在热力学温度T 时的电阻值，R 0为热敏电阻处于热力学温度T 0时的阻值，B 是材料的常数，它不仅与材料性质有关，而且与温度有关，在一个不太大的温度范围内，B 是常数。
由（2-19-1）式可得，NTC 热敏电阻在热力学温度T 0时的电阻温度系数α02001d d T T R BR T T α=⎛⎫==- ⎪⎝⎭ （2-19-2） 由式（2-19-2）可知，NTC 热敏电阻的电阻温度系数与热力学温度的平方有关，在不同的温度下，α值不相同。
对（2-19-1）式两边取对数，得0011l n l n R B R T T ⎛⎫=-+ ⎪⎝⎭（2-19-3）在一定温度范围内，l n R 与011T T -成线性关系，可以用作图法或最小二乘法求得斜率B 的值，并由（2-19-2）式求得某一温度时NTC 热敏电阻的电阻温度系数α。
集成温度传感器(AD590)温度特性实验
集成温度传感器(AD590)温度特性实验一、实验目的：了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。
二、基本原理：集成温度传器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于－50℃～＋120℃之间温度测量。
集成温度传感器有电压型和电流型二种。
电流输出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于一个恒流源。
因此它具有不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰。
具有很好的线性特性。
本实验采用的是AD590电流型集成温度传感器，其输出电流与绝对温度(T)成正比，它的灵敏度为1μA/K，所以只要串接一只取样电阻Ｒ(1k)即可实现电流1μA到电压1mV的转换组成最基本的绝对温度(T)测量电路(1mV/K)。
AD590工作电源为DC ＋4V～＋30V，它具有良好的互换性和线性。
如图34—1为AD590测温特性实验原理图：图34—1 集成温度传器AD590测温特性实验原理图绝对温度(T)是国际实用温标也称绝对温标，用符号T表示，单位是K(开尔文)。
开氏温度和摄氏温度的分度值相同，即温度间隔1K等于1℃。
绝对温度T与摄氏温度t的关系是：T=273.16+t≈273＋t ，显然，绝对零点即为摄氏零下273.16℃(t≈－273＋T ℃)。
三、需用器件与单元：主机箱中的智能调节器单元、电压表、转速调节0～24V电源、±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源；温度源、P t100热电阻(温度源温度控制传感器)、集成温度传器AD590(温度特性实验传感器)；温度传感器实验模板。
四、实验步骤：1、测量室温值t0：将主机箱±2V～±10V（步进可调）直流稳压电源调节到±4V档，将电压表量程切换开关切到2V档。
按图34—2接线(不要用手抓捏AD590测温端)，集成温度传器AD590放在桌面上。
检查接线无误后合上主机箱电源开关。
记录电压表显示值V i =273.16+t0，得t0≈V i-273 。
集成温度传感器(ad590)温度特性实验
集成温度传感器(ad590)温度特性实验本实验主要是对集成温度传感器AD590的温度特性进行测试，AD590是一种温度传感器，它采用二极管结构，具有高稳定性、高精度、低漂移，并且温度范围广等优点，在很多具有温度传感要求的应用中有着广泛的应用。
实验器材：1. 集成温度传感器AD5902. 虚地电源±12V3. 电压表4. 华氏度温度计5. 温控混合水槽实验步骤：1. 连接AD590和虚地电源：首先将AD590和虚地电源连接起来，将AD590的引脚分别接到电源的正负电极上，并将AD590与电压表连接，用来显示输出电压的大小。
2. 测量AD590的零点电压当温度为0℃时，AD590的输出电压应该是1.2V左右，因为1.2V是AD590的0℃时的输出电压，此时用华氏度温度计测量温度，将温度计放到一个介质干涸，无温差的环境中，并等待温度计的指示稳定后，用电压表测量AD590的输出电压。
将温控混合水槽中水的温度控制在5℃~60℃之间，每隔5℃记录AD590的输出电压，并用华氏度温度计测量水温，得到AD590输出电压和华氏度温度的对应关系，最终就能得到AD590的灵敏度。
实验结果：1. 温度为0℃时，测得AD590的输出电压为1.23V左右。
2. 测得的结果表明，当温度为5℃的时候，AD590输出电压为1.43V，当温度为60℃的时候，AD590输出电压为5.90V，根据数据计算得到温度与输出电压的关系为：输出电压（V）= 10mV/℃ × (华氏度温度+ 55℉)通过本实验，我们可以得出以下结论：1. AD590温度传感器具有高稳定性和高精度，可以用来测量各种介质的温度。
2. AD590的温度范围广，可用于测量-55℃ ~ 150℃范围内的温度。
4. AD590可靠性高，使用寿命长，对环境的适应性强。
综上所述，集成温度传感器AD590具有广泛的应用前景，在医疗、气象、航空、军工、能源等领域都有着广泛的应用。
集成温度特性实验报告
一、实验目的1. 熟悉集成温度传感器的基本原理和结构。
2. 掌握集成温度传感器的特性测试方法。
3. 研究集成温度传感器的线性度、灵敏度、响应时间等关键参数。
4. 分析集成温度传感器在实际应用中的优缺点。
二、实验原理集成温度传感器是一种将温度敏感元件与信号处理电路集成在同一芯片上的温度检测器件。
其基本原理是利用温度敏感元件（如热敏电阻、热电偶等）的温度变化引起电阻值或电动势的变化，通过信号处理电路将温度变化转换为电压或电流信号。
本实验所使用的集成温度传感器为国产AD590型电流型集成温度传感器。
其输出电流与温度呈线性关系，具有测量范围宽、线性度好、抗干扰能力强等优点。
三、实验仪器与设备1. AD590型电流型集成温度传感器2. 温度控制器3. 加热源4. 温度模块5. 数显单元6. 万用表7. 计算机8. 数据采集软件四、实验步骤1. 连接电路：将AD590型电流型集成温度传感器、温度控制器、加热源、温度模块、数显单元等设备按照电路图连接好。
2. 设置参数：打开温度控制器，设置所需测试的温度范围和测试点。
3. 采集数据：启动数据采集软件，记录不同温度下AD590型电流型集成温度传感器的输出电流值。
4. 数据分析：将采集到的数据导入计算机，进行线性度、灵敏度、响应时间等参数的计算和分析。
五、实验结果与分析1. 线性度分析：根据实验数据，绘制AD590型电流型集成温度传感器的输出电流与温度的线性关系图。
从图中可以看出，该传感器的线性度较好，满足实际应用需求。
2. 灵敏度分析：根据实验数据，计算AD590型电流型集成温度传感器的灵敏度。
灵敏度越高，说明传感器对温度变化的响应越敏感。
3. 响应时间分析：根据实验数据，分析AD590型电流型集成温度传感器的响应时间。
响应时间越短，说明传感器对温度变化的响应越快。
4. 实际应用分析：结合实验结果，分析AD590型电流型集成温度传感器在实际应用中的优缺点。
例如，该传感器具有测量范围宽、线性度好、抗干扰能力强等优点，但在高精度测量和恶劣环境下可能存在一定局限性。
集成温度传感器的特性实验(精)
集成温度传感器的特性实验一、实验目的：了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。
二、基本原理：集成温度传感器将温敏晶体管与相应的辅助电路集成在同一芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出，一般用于-50℃～+150℃之间温度测量，温敏晶体管是利用管子的集电极电流恒定时，晶体管的基极――发射极电压与温度成线性关系。
为克服温敏晶体管生产时U b的离散性，均采用了特殊的差分电路。
集成温度传感器有电压型和电流型二种，电流输出型集成温度传感器，在一定温度下，它相当于一个恒流源。
因此它具有不易受接触电阻、引线电阻、电压噪声的干扰。
具有很好的线性特性。
本实验采用的是国产的AD590。
它只需要一种电源（+4V-+30V）。
即可实现温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻（本实验中为R2=1K见图11-1）即可实现电流到电压的转换。
它使用方便且比电压型的测量精度更高。
使用范围-50℃～+150℃，温度系数：1μA ／Ｋ。
三、需用器件与单元：热电偶、温度控制单元、温度源单元、集成温度传感器、温度传感器实验模板、数显单元。
图11-1 集成温度传感器实验原理图四、实验步骤：1、注意：首先根据实验台型号，仔细阅读“温控仪表操作说”，学会基本参数设定。
2、将热电偶插入台面三源板加热源的一个传感器安置孔中。
将Ｋ型热电偶自由端引线插入主控面板上的热电偶EＫ插孔中，红线为正极，黑色为负极，注意热电偶护套中已安置了二支热电偶，Ｋ型和E型，它们热电势值不同，从热电偶分度表中可以判别Ｋ型和Ｅ型（Ｅ型热电势大）热电偶。
E型（蓝+，绿-）；k型（红+，黑-）3、将加热器的220V电源插头插入主控箱面板上的220V控制电源插座上。
4、将主控箱的风扇源(24V)与三源板的冷风扇对应相连，电机转速电压旋至最大。
5、将集成温度传感器加热端插入加热源的另一个插孔中，尾部红色线为正端，插入实验模板中标有热电偶符号的a端，见图11-1，蓝色一端插入b孔上，a端接电源＋4V,b端与电压表Vi相接，电压表量程置2v档。
集成温度传感器实验
一、实验目的1、了解各种温度传感器的测温电路2、掌握热电偶的冷端补偿3、掌握热电偶的标定过程4、了解各种温度传感器的性能特点二、实验仪器、材料电脑三、电路与原理分析图3是利用两个AD590测量两点温度差的电路。
在反馈电阻为100kW的情况下，设1#和2# AD590处的温度分别为t1（℃）和t2（℃），则输出电压为（t1－t2）100mV/℃。
图中电位器R2用于调零。
电位器R4用于调整运放LF355的增益。
图3 测量两点温度差的电路由基尔霍夫电流定律： I+I2=I1+I3+I4 （1）由运算放大器的特性知：I3=0 （2）（3）调节调零电位器R2使：I4=0 （4）由（1）、（2）、（4）可得：I=I1－I2设：R4=90kW则有：V O = I（R3+R4） = （I1-I2）（R3+R4） =（t1-t2）100mV/℃（5）其中，（t1－t2）为温度差，单位为℃。
由式（5）知，改变（R3+R4）的值可以改变V O的大小。
四、读取步骤读取数显表值，将结果填入下表：由于我们使用的是AD590温度集成模块，里面已经设置有如下关系：273+t=I (t为AD590设定温度)，因此可得测量温度与设定温度对照表如下：五、实验中应注意的事项1、加热器温度不能太高，控制在120℃以下，否则将可能损坏加热器。
2、采用放大电路测量时注意要调零。
3、在测量AD590时，不要将AD590的+、-端接反，因为反向电压输出数值是错误的，而且可能击穿AD590。
六、实验总结从这个实验中使我充分认识了AD590。
学会了如何制作简单的温度计，也意识到了这些电阻由于会随温度而改变可以利用这一点来制作温度开关，通过温度的变化而使开关自动化。
教你如何用WORD文档(2012-06-27 192246)转载▼标签：杂谈1. 问：WORD 里边怎样设置每页不同的页眉？如何使不同的章节显示的页眉不同？答：分节，每节可以设置不同的页眉。
实验十二-集成电路温度传感器特性测量
实验十二-集成电路温度传感器特性测量————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：实验十二集成电路温度传感器特性测量一．概述温度传感器的特性测量和定标是大学普通物理热学实验和电磁学实验中的一个基本内容，是新的全国理工科物理实验教学大纲中一个重要实验。
为开设好此实验，由复旦大学物理实验教学中心和上海复旦天欣科教仪器有限公司协作，联合研制了采用DS18B20单线数字温度传感器为测量元件的新一代恒温控制仪。
新仪器与同类其它仪器相比，有以下四个优点：1)传感器体积小;2)控温精度高;3)无污染及噪声(无水银污染且不用继电器);4)设定温度和测量温度均用数字显示。
本实验仪器可用于各种温度传感器的特性测量和各种材料的电阻与温度关系特性测量实验，本仪器也可用于物理化学实验做恒温仪用，它是理工科大学普通物理实验必备重要实验装置之一。
二．用途1.电流型集成温度传感器AD590的特性测量和应用:(1)测量AD590输出电流和温度的关系，计算传感器灵敏度及C 0时传感器输出电流值。
(2)用AD590传感器,电阻箱,数字电压表和直流电源等设计并安装数字式摄氏温度计。
(3)测量集成温度传感器AD590在某恒定温度时的伏安特性曲线，求出AD590线性使用范围的最小电压U。
r三．仪器组成与技术指标1.仪器组成如图1所示，本机为有单片控制的智能式数字恒温控制仪、量程为0－19.999V四位半数字电压表、直流1.5V-12V稳压输出电源、可调式磁性搅拌器以及2000ml烧杯、加热器、玻璃管（内放变压器油和被测集成温度传感器）等组成。
功放89C2051单片电脑4位数字显示加热器控温传感器被测传感器搅拌器恒温水槽DC5VDC12VDC1.5—12V5位数字电压表直流电机调速DC12输出测量输入数据译码器图12.技术指标：A.温控仪(1)温度计显示工作温度：0℃－100℃(2)恒温控制温度：室温－80o C(3)控制恒温显示分辨精度：≤±0.1℃B.直流数字电压表(1)量程：0－19.999V(2)读数准确度：量程0.03%±5个字(3)输出电阻：20Ω(为了防止长时间短路内接电阻)C.温度传感器DS18B20的结构与技术特性（控温及测温用）：(1)温度测量范围：-55℃－125℃(2)测温分辨率：0.0625℃(3)引脚排列(如图2所示)：1（GND）：地2（DQ）：单线运用的数据输入输出引脚3（VDD）：可选的电源引脚图2(4)封装形式：TO-92详细应用请参阅相关资料D.待测温度传感器AD590技术特性：(1)工作温度：—55℃—150℃(2)工作电压：4.5V—24V(3)灵敏度：1μA/℃，线性元件(4)0℃时输出电流约273μAE.加热器：(1)工作电压：交流10V—150V(2)工作电流：交流最大1.5A四.仪器使用方法1.使用前将电位器调节旋钮逆时针方向旋到底，把接有DS18B20传感器接线端插头插在后面的插座上，DS18B20测温端放入注有少量油的玻璃管内(直径16mm)；在2000ml 大烧杯内注入1600ml的净水，放入搅拌器和加热器后盖上铝盖并固定。
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实验十二集成电路温度传感器特性测量一．概述温度传感器的特性测量和定标是大学普通物理热学实验和电磁学实验中的一个基本内容，是新的全国理工科物理实验教学大纲中一个重要实验。
为开设好此实验，由复旦大学物理实验教学中心和上海复旦天欣科教仪器有限公司协作，联合研制了采用DS18B20单线数字温度传感器为测量元件的新一代恒温控制仪。
新仪器与同类其它仪器相比，有以下四个优点：1)传感器体积小;2)控温精度高;3)无污染及噪声(无水银污染且不用继电器);4)设定温度和测量温度均用数字显示。
本实验仪器可用于各种温度传感器的特性测量和各种材料的电阻与温度关系特性测量实验，本仪器也可用于物理化学实验做恒温仪用，它是理工科大学普通物理实验必备重要实验装置之一。
二．用途1.电流型集成温度传感器AD590的特性测量和应用:(1)测量AD590输出电流和温度的关系，计算传感器灵敏度及C 0时传感器输出电流值。
(2)用AD590传感器,电阻箱,数字电压表和直流电源等设计并安装数字式摄氏温度计。
(3)测量集成温度传感器AD590在某恒定温度时的伏安特性曲线，求出AD590线性使用范围的最小电压U。
r三．仪器组成与技术指标1.仪器组成如图1所示，本机为有单片控制的智能式数字恒温控制仪、量程为0－19.999V四位半数字电压表、直流1.5V-12V稳压输出电源、可调式磁性搅拌器以及2000ml烧杯、加热器、玻璃管（内放变压器油和被测集成温度传感器）等组成。
图12.技术指标：A.温控仪(1)温度计显示工作温度：0℃－100℃(2)恒温控制温度：室温－80o C(3)控制恒温显示分辨精度：≤±0.1℃B.直流数字电压表(1)量程：0－19.999V(2)读数准确度：量程0.03%±5个字(3)输出电阻：20Ω(为了防止长时间短路内接电阻)C.温度传感器DS18B20的结构与技术特性（控温及测温用）：(1)温度测量范围：-55℃－125℃(2)测温分辨率：0.0625℃(3)引脚排列(如图2所示)：1（GND）：地2（DQ）：单线运用的数据输入输出引脚3（VDD）：可选的电源引脚图2(4)封装形式：TO-92详细应用请参阅相关资料D.待测温度传感器AD590技术特性：(1)工作温度：—55℃—150℃(2)工作电压：4.5V—24V(3)灵敏度：1μA/℃，线性元件(4)0℃时输出电流约273μAE.加热器：(1)工作电压：交流10V—150V(2)工作电流：交流最大1.5A四.仪器使用方法1.使用前将电位器调节旋钮逆时针方向旋到底，把接有DS18B20传感器接线端插头插在后面的插座上，DS18B20测温端放入注有少量油的玻璃管内(直径16mm)；在2000ml 大烧杯内注入1600ml的净水，放入搅拌器和加热器后盖上铝盖并固定。
2.接通电源后待温度显示值出现“B= = . = ”时可按“升温”键，设定用户所需的温度，再按“确定”键，加热指示灯发光，表示加热开始工作，同时显示“A = = . = ”为当时水槽的初始温度，再按“确定”键显示“B = = . =”表示原设定值，重复确定键可轮换显示A、B值；A为水温值，B设定值，另有“恢复”键可以重新开始。
五.注意事项1.AD590集成温度传感器的正负极性不能接错，红线表示接线电源正极。
2.AD590集成温度传感器不能直接放入水中或冰水混合物中测量温度，若测量水温或冰水混合物温度，须插入到加有少量油的玻璃的玻璃细管内，再插入待测物测温。
3.搅拌器转速不宜太快，若转速太快或磁性转子不在中心，有可能转子离开旋转磁场位置而停止工作，这时须将调节马达转速电位器逆时针调至最小，让磁性转子回到磁场中，再旋转。
4.热敏电阻的工作电流应小于300μA,防止自热引入误差，实验时，直流电源调节旋钮可反时针调到底。
用数字电压表测得电源为1.5V方可使用。
5.2000ml烧杯的底部必须平整，更换大烧杯时请注意。
5.倒去烧杯中水时，注意应先取出磁性浮子保管好，以避免遗失。
集成电路温度传感器的特性测量及应用（复旦大学物理教学实验中心提供）随着科技的发展，各种新型的集成电路温度传感器器件不断涌现，并大批量生产和扩大应用。
这类集成电路测温器件有以下几个优点：（1）温度变化引起输出量的变化呈现良好的线性关系；（2）不像热电偶那样需要参考点；（3）抗干扰能力强；（4）互换性好，使用简单方便。
因此，这类传感器已在科学研究、工业和家用电器温度传感器等方面被广泛使用于温度的精确测量和控制。
本实验要求测量电流型集成电路温度传感器的输出电流与温度的关系，熟悉该传感器的基本特性，并采用非平衡电桥法，组装成为一台0－50o C数字式温度计。
A.实验原理AD590集成电路温度传感器是由多个参数相同的三极管和电阻组成。
该器件的两端当加有某一定直流工作电压时（一般工作电压可在4.5V－20V范围内），它的输出电流与温度满足如下关系：I=BT+A式中，I为其输出电流，单位μA，T为摄氏温度，B为斜率（一般AD590的B=1μA/o C,即如果该温度传感器的温度升高或降低1o C，那传感器的输出电流增加或减少1μA），A 为摄氏零度时的电流值，其值恰好与冰点的热力学温度273K相对应。
（对市售一般AD590，其A值从273－278μA略有差异。
）利用AD590集成电路温度传感器的上述特性，可以制成各种用途的温度计。
采用非平衡电桥线路，可以制作一台数字式摄氏温度计，即AD590器件在0o C时，数字电压显示值为“0”，而当AD590器件处于T o C 时，数字电压表显示值为“T”。
B.实验仪器1.AD590电流型集成温度传感器AD590为两端式集成电路温度传感器，它的管脚引出端有两个，如图4所示：序号1接电源正端U+（红色引线）。
序号2接电源负端U-(黑色引线)。
至于序号3连接外壳，它可以接地，有时也可以不用。
AD590工作电压4－30V，通常工作电压6－15V，但不能小于4V，小于4V出现非线性。
2.FD-WTC-D型恒温控制温度传感器实验仪，0－50o C水银温度计等。
C.实验内容必做内容：1. AD590传感器的输出电流和工作电压关系测量。
将AD590传感器处于恒定温度，将直流电源、AD590传感器、电阻箱、直流电压表等按图7接电路线, 取样电阻R的阻值为10000Ω。
调节电源输出电压从1.5V －10V，测量加在AD590传感器上的电压U与输出电流I（I=U R/R）的对应值，要求实验数据10点以上。
用坐标纸做AD590传感器输出电流I与工作电压U的关系图，求出该温度传感器输出电流与温度呈线性关系的最小工作电压U r。
2. AD590传感器温度特性测量。
按图5接线（AD590的正负极不能接错）。
测量AD590集成电路温度传感器的电流I与温度T的关系，取样电阻R的阻值为10000Ω。
把实验数据用最小二乘法进行拟合，求斜率B截距A和相关系数г。
实验时应注意AD590温度传感器为二端铜线引出，为防止极间短路，两铜线不可直接放在水中，应用一端封闭的薄玻璃管套保护，其中注入少量变压油，使之有良好热传递。
（实验中如何保证AD590集成温度传感器与水银温度计处在同一温度位置）选做内容：1.制作量程为0－50o C范围的数字温度计。
把AD590、三只电阻箱、直流稳压电源及数字电压表按图6接好。
将AD590放入冰点槽中，R2和R3各取1000Ω，调节R4使数字电压表示值为零。
然后把AD590放入其他温度如室温的水中，用标准水银温度计进行读数对比，求出百分差。
（冰点槽中冰水混合物为湿冰霜状态才能真正达到0o C温度）2.令图6中电源电压发生变化，如从8V变为10V，观测一下，AD590传感器输出电流有无变化？分析其原因。
D.实验数据例1. 测量AD590传感器的伏安特性表1 AD590传感器伏安特性测量T=3.0o C，R=10000Ω图8 温度为T=3.0o C时，AD590传感器伏安特性曲线2. 测量AD590传感器输出电流I和温度T之间的关系。
求I-T关系的经验公式。
表2 AD590传感器温度特性测量表2数据用CasIo-3600计算器最小二乘法拟合得：斜率B=0.987μA/o C；截距A=274.8μA；相关系数г=0.999所以，I-T关系为：I=0.987T+275与灵敏度标准值B=1.000μA/o C相比百分误差为1.3%.由于采用量程0－100 o C（分度值1 o C）普通水银温度计测量，所以测量值B的相对误差大些。
3.制作摄氏温度计由于灵敏度小于1.000μA/o C,所以R2值取略大于1000Ω，本实验取R2=R3=1.000mV/B=1.000/0.987=1012.9Ω.将冰用刨冰机制成冰霜放入保温杯中压紧，并用玻璃管压1小洞。
将带玻璃管传感器浸入冰霜中，把仪器接成图6电桥电路。
调节R4，使T=0o C时，数字电压表输出U=0mV。
用自制摄氏温度计测室温水温为28.7o C，而水银温度计读数为28.7o C.E.思考题1.电流型集成电路温度传感器有哪些特性？它比半导体热敏电阻、热电偶有哪些优点？2.如果AD590集成电路温度传感器的灵敏度不是严格的1.000μA/o C，而是略有异差，请考虑如何利用改变R2的值，使数字式温度计测量误差减少？实验参考数据表格：1.测量AD590传感器的伏安特性表1 AD590传感器伏安特性测量T= o C，R=10000Ω2. 测量AD590传感器输出电流I和温度T之间的关系。
求I-T关系的经验公式。
表2 AD590传感器温度特性测量学生：实验时间：教师签名：。