温度传感器的温度特性测量和研究

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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

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 SENSOR1.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℃<t<0℃) (1.2)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。

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

沈阳城市学院物理实验报告实验题目温度传感器特性研究姓名学号专业班级实验室号实验成绩指导教师实验时间年月日物理实验室制请认真填写实验原理(注意:原理图、测试公式)一、直流电桥法测Pt100铂电阻温度特性直流电桥的原理图如图,根据直流电桥的基本 原理有:312t R R R R =,因为R1=R2,所以R3=Rt ,Rt 即为铂电阻。

Pt100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,在0~100℃范围内Rt 的表达式可近似线性为:01(1)t R R A t =+ 。

二、恒流源法测NTC 热敏电阻温度特性恒流源法电路原理图如图,根据串联电路原理11R RtO Rt t U U R I U R ==,Rt 即为热敏电阻。

热敏电阻是利用半导体电阻阻值随温度变化的特性来测量温度的,在一定的温度范围内(小于450℃)热敏电阻的电阻Rt 与温度T 之间有如下关系:)11(00T T B T eR R -=三、PN 结温度传感器特性PN 结温度传感器实验电路如图,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 式中Ugo 为半导体材料参数,K 为PN 结的结电压温度系数。

请认真填写请在两周内完成,交教师批阅附录110115120125130135电阻/Ω温度/℃直流电桥法测Pt100铂电阻的温度特性图100200300400500600700800900电阻/Ω温度/℃电压/m V温度/℃。

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]

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
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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

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

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。

温度特性实验报告

温度特性实验报告

一、实验目的1. 了解温度传感器的基本原理和种类。

2. 掌握热电偶、热敏电阻等常用温度传感器的温度特性测量方法。

3. 研究不同温度传感器在不同温度范围内的响应特性。

4. 分析实验数据,评估温度传感器的准确性和可靠性。

二、实验原理温度传感器是将温度信号转换为电信号的装置,常用的温度传感器有热电偶、热敏电阻、热敏晶体管等。

本实验主要研究热电偶和热敏电阻的温度特性。

1. 热电偶测温原理热电偶是一种基于塞贝克效应的温度传感器,由两种不同材料的导体构成。

当两种导体的自由端分别处于不同温度时,会产生热电势,其大小与温度有关。

通过测量热电势,可以确定温度。

2. 热敏电阻测温原理热敏电阻是一种基于半导体材料的电阻值随温度变化的温度传感器。

根据电阻值随温度变化的规律,可以将温度信号转换为电信号。

热敏电阻分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。

三、实验仪器与设备1. 热电偶(K型、E型)2. 热敏电阻(NTC、PTC)3. 温度控制器4. 数字多用表(万用表)5. 数据采集器6. 实验平台7. 温度传感器实验装置四、实验步骤1. 热电偶温度特性测量(1)将K型热电偶和E型热电偶分别接入实验装置,调节温度控制器,使温度逐渐升高。

(2)使用数字多用表测量热电偶两端的热电势,记录数据。

(3)将热电势与温度对应,绘制热电偶的温度特性曲线。

2. 热敏电阻温度特性测量(1)将NTC热敏电阻和PTC热敏电阻分别接入实验装置,调节温度控制器,使温度逐渐升高。

(2)使用数字多用表测量热敏电阻的电阻值,记录数据。

(3)将电阻值与温度对应,绘制热敏电阻的温度特性曲线。

五、实验结果与分析1. 热电偶温度特性曲线通过实验数据绘制出K型和E型热电偶的温度特性曲线,可以看出热电偶的温度特性与温度之间呈线性关系,但在低温区域可能存在非线性。

2. 热敏电阻温度特性曲线通过实验数据绘制出NTC和PTC热敏电阻的温度特性曲线,可以看出热敏电阻的温度特性与温度之间呈非线性关系,且NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而减小,PTC热敏电阻的电阻值随温度升高而增大。

温度传感器特性研究报告--实验报告

温度传感器特性研究报告--实验报告

城市学院
物理实验报告
物理实验室制
请认真填写
3
12t R R R R =
,因为R1=R2,所以R3=Rt ,Rt 即为铂电阻。

Pt100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,在0~100℃围Rt 的表达式
可近似线性为:
01(1)
t R R A t =+ 。

二、恒流源法测NTC 热敏电阻温度特性
恒流源法电路原理图如图,根据串联电路原理
11R Rt
O Rt t U U R I U R =
=,Rt 即为热敏电阻。

热敏电阻是利用半导体电阻阻值随温度变化的特性来测量温度的,在一定的温度围〔小于450℃〕热敏电阻的电阻Rt 与温度T 之间有如下关系:
)11(
00
T T B T e
R R -=
三、PN 结温度传感器特性
PN 结温度传感器实验电路如图,PN 结的正向电压U 和温度t 近似满足以下线性关系
U=Kt+Ugo 式中Ugo 为半导体材料参数,K 为PN 结的结电压温度系数。

请认真填写
请在两周完成,交教师批阅
附录。

温度传感器的温度特性研究

温度传感器的温度特性研究

温度传感器的温度特性研究
温度传感器的温度特性研究涉及到温度传感器在不同温度条件下的工作性能和输出特性的变化。

这类研究通常包括以下方面:
1. 精度和准确性:研究温度传感器在不同温度范围内的测量精度和准确性,以了解其在不同温度条件下的误差和偏差。

2. 线性性:研究温度传感器输出信号与温度之间的线性关系,确定其在不同温度范围内是否能够提供稳定的线性输出。

3. 灵敏度和响应时间:研究温度传感器对温度变化的敏感程度和响应时间,以评估其对快速温度变化的适应性和实时性。

4. 稳定性和长期稳定性:研究温度传感器在长期使用中的稳定性和性能变化情况,以确定其在实际应用中的可靠性和持久性。

5. 温度补偿和校准:研究温度传感器的温度补偿算法和校准方法,以优化其在不同温度环境下的测量精度和稳定性。

温度传感器的温度特性研究可以通过实验室测试和仿真模拟等方法进行。

研究的结果可以用于指导温度传感器的设计、制造和应用,以满足不同行业和领域对温度监测和控制的需求。

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

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)-100.200.5100.8201.0301.3401.6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。

(word完整版)大学物理实验-温度传感器实验报告

(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 SENSOR1.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+C(t-100)] (-200℃<t<0℃) (1。

温度传感器

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)。

实验 2-19 温度传感器的温度特性测量和研究

实验 2-19 温度传感器的温度特性测量和研究

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。

温度传感器特性研究报告实验报告

温度传感器特性研究报告实验报告

温度传感器特性研究报告实验报告温度传感器特性研究报告一、引言温度是一个非常重要的物理量,其在生活中的应用极为广泛,例如医疗、环境监测、工业生产等领域。

而温度传感器作为感知温度的重要工具,成为了生产和科研中不可或缺的设备之一。

本报告主要针对温度传感器的特性进行探究,并引述最新研究和专家观点。

二、温度传感器的分类根据感知温度的原理,温度传感器主要有热电偶、热敏电阻、红外线温度传感器等多种类型。

热电偶是利用两种不同的金属在两端形成温差电势,从而测量被测物体温度的一种传感器。

它的优点是测温范围广、测量精度高、响应速度快,但它不仅需要与外界保持良好的接触,并且在使用过程中会受到一定的电磁干扰。

热敏电阻则是利用材料在不同温度下电阻值的变化,从而测量被测物体温度的一种传感器。

它的优点是使用方便、响应时间短,但存在测量精度受环境影响的问题。

红外线温度传感器是利用被测物体发射的红外线辐射强度与温度成正比,通过激光瞄准目标进行测量的一种传感器。

它的优点是无接触、测温范围广、精度高,但在测量低温时易受环境湿度、目标表面涂层等因素的影响。

三、温度传感器的特性温度传感器的特性包括测量范围、精度、响应时间、重复性等。

其中,测量范围是指温度传感器可以测量的温度范围,对于不同的应用场景,需要选择不同测温范围的传感器。

精度是指温度传感器所提供的温度值与被测物体实际温度之间的误差,是衡量温度传感器性能的重要指标之一。

通常用°C或±%来表示。

响应时间是指温度传感器从检测到温度变化到输出信号的时间,是衡量温度传感器快速性能的指标。

重复性是指温度传感器重复测量同一物体所得到的数据的一致性,是衡量温度传感器稳定性的指标。

四、最新研究随着新材料、新技术的应用,温度传感器正逐步实现更小型号、更高精度、更快速响应、更好的环境适应性等方向发展。

研究表明,采用纳米复合材料制作的温度传感器,不仅具有很高的灵敏度和响应速度,还有着其他材料所比不上的独特特性。

实验二十九 Cu50温度传感器的温度特性实验

实验二十九 Cu50温度传感器的温度特性实验

实验二十九 Cu50温度传感器的温度特性实验一、实验目的:了解Cu50温度传感器的特性与应用。

二、基本原理:在一些测量精度要求不高且温度较低的场合,一般采用铜电阻,可用来测量-50ºC~+150ºC的温度。

铜电阻有下列优点:1.在上述温度范围内,铜的电阻与温度呈线性关系R t = R0(1+at)2.电阻温度系数高,a = 4.25~4.28×10-3/ºC3.容易提纯,价格便宜三、需用器件与单元:K型热电偶、Cu50热电阻、YL系列温度测量控制仪、直流电源±15V、温度传感器实验模块、数显单元(主控台电压表)、万用表。

四、实验步骤:1、差动电路调零将温度测量控制仪上的220V电源线插入主控箱两侧配备的220V控制电源插座上。

首先对温度传感器实验模块的三运放测量电路和后续的反相放大电路调零。

具体方法是把R5和R6的两个输入点短接并接地,然后调节Rw2使V01的输出电压为零,再调节Rw3,使V02的输出电压为零,此后Rw2和Rw3不再调节。

2、温控仪表的使用注意:首先根据温控仪表型号,仔细阅读“温控仪表操作说明”,(见附录一)学会基本参数设定(出厂时已设定完毕)。

3、热电偶的安装选择控制方式为内控方式,将K型热电偶温度感应探头插入“YL系列温度测量控制仪”的上方两个传感器放置孔中的一个。

将K型热电偶自由端引线插入“YL系列温度测量控制仪”正前方面板的的“传感器”插孔中,红线为正极。

4、热电阻的安装及室温调零将Cu50热电阻传感器探头插入加热源的另一个插孔中,尾部红色线为正端,插入实验模块的a端,其它两端相连插入b端,见图11-1,a端接电源+2V,b端与差动运算放大器的一端相接,桥路的R W1另一端和差动运算放大器的另一端相接(R2=50欧姆)。

模块的输出V02与主控台数显表相连,连接好电源及地线,合上主控台电源,调节Rw1,使数显表显示为零(此时温度测量控制仪电源关闭)。

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

温度传感器特性的研究实验报告温度传感器特性的研究实验报告1. 引言温度传感器是一种广泛应用于工业、农业、医疗等领域的重要传感器。

它能够将温度转化为电信号,实现温度的测量和监控。

本实验旨在研究不同类型的温度传感器的特性,分析其优缺点,为实际应用提供参考。

2. 实验方法本实验选择了三种常见的温度传感器进行研究:热电偶、热敏电阻和红外线温度传感器。

实验中,我们使用了温度控制装置和数据采集仪器,通过改变温度控制装置的设置,记录下不同温度下传感器的输出信号,并进行数据分析。

3. 实验结果与分析3.1 热电偶热电偶是一种基于热电效应的温度传感器。

实验中,我们将热电偶与温度控制装置接触,通过测量热电偶产生的电压信号来确定温度。

实验结果显示,热电偶具有较高的灵敏度和较宽的测量范围,但其响应时间较长,不适合对温度变化较快的场景。

3.2 热敏电阻热敏电阻是一种基于材料电阻随温度变化的原理的温度传感器。

实验中,我们通过测量热敏电阻的电阻值来确定温度。

实验结果显示,热敏电阻具有较好的线性特性和较快的响应时间,但其精度受到环境温度的影响较大。

3.3 红外线温度传感器红外线温度传感器是一种基于物体发射的红外辐射功率与温度之间的关系的温度传感器。

实验中,我们通过测量红外线温度传感器接收到的红外辐射功率来确定温度。

实验结果显示,红外线温度传感器具有非接触式测量、快速响应和较高的精度等优点,但其测量范围受到物体表面特性和环境条件的限制。

4. 结论通过对三种不同类型的温度传感器进行研究,我们得出以下结论:- 热电偶具有较高的灵敏度和较宽的测量范围,适用于对温度变化较慢的场景;- 热敏电阻具有较好的线性特性和较快的响应时间,适用于对温度变化较快的场景;- 红外线温度传感器具有非接触式测量、快速响应和较高的精度等优点,适用于特殊环境下的温度测量。

综上所述,不同类型的温度传感器各有优缺点,应根据实际需求选择合适的传感器进行应用。

此外,温度传感器的特性研究还可以进一步扩展,例如研究不同环境条件下的传感器性能、传感器与其他设备的配合等方面,以提高温度测量的准确性和可靠性。

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

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。

(完整word版)温度传感器的温度特性测量9

(完整word版)温度传感器的温度特性测量9

温度传感器的温度特性测量【目的要求】1、学习用恒电流法和直流电桥法测量热电阻;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;【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、测温范围和特点见表1。

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,来了解这些温度传感器的工作原理.表1常用的温度传感器的类型和特点一、直流电桥法测量热电阻直流平衡电桥(惠斯通电桥)的电路如图1所示,图1把四个电阻R 1,R 2,R 3,R t 连成一个四边形回路ABCD,每条边称作电桥的一个“桥臂”在四边形的一组对角接点A 、C 之间连入直流电源E ,在另一组对角接点B 、D 之间连入平衡指示仪表,B 、D 两点的对角线形成一条“桥路”,它的作用是将桥路两个端点电位进行比较,当B 、D 两点电位相等时,桥路中无电流通过,指示器示值为零,电桥达到平衡。

指示器指零,有U AB =U AD ,U BC =U DC ,电桥平衡,电流Ig=0,流过电阻R 1、R 3的电流相等,即I 1=I 3,同理I 2=IR t ,因此311322t t R R R R R R R R =⇒= 若12R R =,则有:3t R R =(1)二、恒电流法测量热电阻恒电流法测量热电阻,电路如图2所示,图2电源采用恒流源,R 1为已知数值的固定电阻,R t 为热电阻.U R1为R1上的电压,U Rt 为R t 上的电压,U R1用于监测电路的电流,当电路电流恒定时则只要测出热电阻两端电压U Rt ,即可知道被测热电阻的阻值。

当电路电流为I o ,温度为t 时,热电阻R t 为11R RtO Rt t U U R I U R ==(2) 三、Pt100铂电阻温度传感器Pt100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。

实验3 温度传感器特性实验

实验3  温度传感器特性实验

实验3 温度传感器特性实验【实验目的】1、研究Pt100铂电阻、Cu50铜电阻的温度特性及其测温原理。

2、研究比较不同温度传感器的温度特性及其测温原理。

3、掌握单臂电桥及非平衡电桥的原理,及其应用。

4.研究热电偶的温差电动势。

5.、学习热电偶测温的原理及其方法。

【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。

【实验原理】1、Pt100铂电阻的测温原理金属铂(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,电阻变化率为0.3851Ω/℃。

铂电阻温度传感器精度高,稳定性好,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,不仅广泛应用于工业测温,而且被制成各种标准温度计(涵盖国家和世界基准温度)供计量和校准使用。

2、Cu50铜电阻温度特性原理铜电阻是利用物质在温度变化时本身电阻也随着发生变化的特性来测量温度的。

铜电阻的受热部分(感温元件)是用细金属丝均匀地双绕在绝缘材料制成的骨架上,当被测介质中有温度梯度存在时,所测得的温度是感温元件所在范围内介质层中的平均温度。

3.热电偶测温原理热电偶亦称温差电偶,是由A、B两种不同材料的金属丝的端点彼此紧密接触而组成的。

当两个接点处于不同温度时,在回路中就有直流电动势产生,该电动势称为温差电动势或热电动势。

当组成热电偶的材料一定时,温差电动势Ex 仅与两接点处的温度有关,并且两接点的温差在一定的温度范围内有如下近似关系式:E X ≈α( t-t 0 ) (1)式中α称为温差电系数,对于不同金属组成的热电偶,α是不同的,其数值上等于两接点温度差为1℃时所产生的电动势。

t 为工作端的温度,t0为冷端的温度。

为了测量温差电动势,就需要在图中的回路中接入电位差计,但测量仪器的引入不能影响热电偶原来的性质,例如不影响它在一定的温差t-t 0下应有的电动势E X 值。

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

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:本实验通过对温度传感器的特性研究,探讨了温度传感器在不同环境条件下的响应特性和精度。

实验结果表明,温度传感器具有良好的线性响应特性和较高的精度,适用于各种温度测量场合。

1. 引言温度传感器是一种用于测量环境温度的重要设备,广泛应用于工业控制、医疗仪器、气象观测等领域。

了解温度传感器的特性对于准确测量和控制温度具有重要意义。

2. 实验方法本实验选用了一种热敏电阻温度传感器,通过改变环境温度以及外界干扰条件,对传感器的响应特性和精度进行了测试。

实验中使用了温度控制箱、数字温度计和数据采集系统等设备。

3. 实验结果3.1 温度传感器的线性特性实验中通过改变温度控制箱的设定温度,记录传感器输出电压并绘制了温度-电压曲线。

实验结果表明,传感器的输出电压与温度呈线性关系,符合热敏电阻的特性。

在所测温度范围内,传感器的线性误差在0.5%以内。

3.2 温度传感器的响应时间为了测试传感器的响应时间,我们将传感器置于不同温度环境中,并记录传感器输出电压的变化过程。

实验结果显示,传感器的响应时间约为5秒,具有较快的响应速度。

3.3 温度传感器的稳定性为了研究传感器的稳定性,我们将传感器长时间置于恒定温度环境中,并记录传感器输出电压的变化。

实验结果表明,传感器的输出电压变化较小,稳定性较好。

在所测温度范围内,传感器的稳定性误差在0.2%以内。

4. 讨论通过对温度传感器的特性研究,我们发现该传感器具有良好的线性响应特性、较快的响应时间和较好的稳定性。

这些特性使得该传感器适用于各种温度测量场合。

然而,传感器的精度受到环境温度、供电电压等因素的影响,需要在实际应用中加以考虑。

5. 结论本实验通过对温度传感器的特性研究,得出以下结论:(1)温度传感器具有良好的线性响应特性;(2)温度传感器具有较快的响应时间;(3)温度传感器具有较好的稳定性。

总结:温度传感器是一种性能优良的温度测量设备,具有广泛的应用前景。

实验十 AD590温度传感器特性实验

实验十 AD590温度传感器特性实验

实验十 AD590温度传感器特性实验【实验目的】1、了解AD590温度传感器的基本原理和温度特性的测量方法;2、 测量AD590温度传感器输出电压与温度的特性曲线;【实验仪器】电磁学综合实验平台、 AD590温度传感器、加热井、温度传感器特性实验模板【实验原理】1.电流型集成温度传感器AD590是一种电流型集成电路温度传感器。

其输出电流大小与温度成正比。

它的线性度极好,AD590温度传感器的温度适用范围为-55~150℃,灵敏度为1μA/K 。

它具有高准确图10-1度、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。

AD590是一个二端器件,电路符号如图10-1所示:AD590等效于一个高阻抗的恒流源,其输出阻抗>10MΩ,能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。

AD590的工作电压为+4~+30V ,测温范围是-55~150℃。

对应于热力学温度T ,每变化1K ,输出电流变化1μA 。

其输出电流I 0(μA)与热力学温度T (K )严格成正比。

其电流灵敏度表达式为:ln8eR3k T I (10-1) 式(10-1)中k 、e 分别为波尔兹曼常数和电子电量,R 是内部集成化电阻。

将k/e=0.0862mV/K,R=538Ω代入(10-1)中得到:I=1.000uA/K T(10-2) 在T=0(K )时其输出为273.15μA(AD590有几种级别,一般准确度差异在±3~5μA)。

因此,AD590的输出电流I o的微安数就代表着被测温度的热力学温度值(K)。

AD590的电流-温度(I-T)特性曲线如图10-2所示:图10-2其输出电流表达式为:I=AT+B (10-3)式(10-3)中A为灵敏度,B为0K时输出电流如需显示摄氏温标(℃)则要加温标转换电路,其关系式为: t=T+273.15 (10-4) AD590温度传感器其准确度在整个测温范围内≤±0.5℃,线性极好。

实验九温度传感器的温度特性测量和研究

实验九温度传感器的温度特性测量和研究

实验九温度传感器的温度特性测量和研究一、实验目的:1. 掌握分别使用NTC热敏电阻和热电偶传感器测量温度的方法。

二、实验原理:1. NTC热敏电阻测温原理:NTC热敏电阻是一种非常常见的热敏元件,其具有在不同温度下的不同电阻值,可以通过不同的电阻值来读取温度。

NTC热敏电阻的电阻值随着温度的升高而降低,这与其内部的材料本身的性质有关。

NTC热敏电阻的温度特性可以通过将其电阻值与温度之间的关系绘制成曲线来表示。

热电偶传感器是一种通过测量被测物体与参照物体之间的温差来计算温度的传感器。

热电偶传感器由两个不同材料的金属导线构成,通过将它们连接在一起形成一个“热电偶节”并将其置于被测物体和参照物体之间,当两个材料之间存在温差时,将会产生一个电动势,并通过连接的电路来测量这个电动势来推导出温度。

热电偶传感器的温度特性一般可以通过将其测量值与温度之间的关系绘制成曲线来表示。

三、实验步骤:将NTC热敏电阻安装在一个温度可调的热敏电阻实验装置上。

读取不同温度下的电阻值(在采集设备上读取即可),并将数据记录下来。

然后将读出的电阻-温度数据用Excel 制作成电阻-温度曲线。

2. 使用热电偶传感器测量温度:将实验中得到的电阻-温度数据画出曲线,如图所示:经过求导计算,NTC热敏电阻的B值为3475K。

据此可以得到如下公式:NTC R = R0 * exp(B*(1/T - 1/T0))其中,NTC R是NTC热敏电阻的电阻值,T是温度,T0是参考温度,R0是NTC热敏电阻在T0下的电阻值。

采用最小二乘法,对这个曲线进行拟合,得到拟合函数:T = a*E + b其中,T是热电偶传感器的温度,E是电动势值,a和b是拟合系数。

五、结论通过本次实验,我们学习了如何使用NTC热敏电阻和热电偶传感器测量温度。

我们还研究了它们的温度特性,并绘制了它们的特性曲线。

最后我们得出了使用NTC热敏电阻和热电偶传感器来测量温度的关系式,这将有助于我们在实际应用中使用这些传感器来测量温度。

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实验室1215:温度传感器的温度特性测量和研究(FD-TTT-A型温度传感器温度特性实验仪)【目的要求】1、学习用恒电流法和直流电桥法测量热电阻;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;【实验仪器】FD-TTT-A温度传感器温度特性实验仪一台十进制电阻箱一个FD-TTT-A温度传感器温度特性实验仪面板图【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、测温范围和特点见表1。

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,来了解这些温度传感器的工作原理.表1常用的温度传感器的类型和特点一、直流电桥法测量热电阻直流平衡电桥(惠斯通电桥)的电路如图1所示,图1把四个电阻R 1,R 2,R 3,R t 连成一个四边形回路ABCD,每条边称作电桥的一个“桥臂”在四边形的一组对角接点A 、C 之间连入直流电源E ,在另一组对角接点B 、D 之间连入平衡指示仪表,B 、D 两点的对角线形成一条“桥路”,它的作用是将桥路两个端点电位进行比较,当B 、D 两点电位相等时,桥路中无电流通过,指示器示值为零,电桥达到平衡。

指示器指零,有U AB =U AD ,U BC =U DC ,电桥平衡,电流Ig=0,流过电阻R 1、R 3的电流相等,即I 1=I 3,同理I 2=IR t ,因此311322t t R R R R R R R R =⇒= 若12R R =,则有:3t R R =(1)二、恒电流法测量热电阻恒电流法测量热电阻,电路如图2所示,图2电源采用恒流源,R 1为已知数值的固定电阻,R t 为热电阻。

U R1为R1上的电压,U Rt 为R t 上的电压,U R1用于监测电路的电流,当电路电流恒定时则只要测出热电阻两端电压U Rt ,即可知道被测热电阻的阻值。

当电路电流为I o ,温度为t 时,热电阻R t 为11R RtO Rt t U U R I U R ==(2) 三、Pt100铂电阻温度传感器Pt100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。

铂的物理、化学性能极稳定,抗氧化能力强,复制性好,易工业化生产,电阻率较高。

因此铂电阻大多用于工业检测中的精密测温和温度标准。

缺点是高质量的铂电阻(高级别)价格十分昂贵,温度系数偏小,受磁场影响较大。

按IEC 标准,铂电阻的测温范围为-200——650℃。

百度电阻比W (100)=1.3850时R o 为100Ω或10Ω时。

称为Pt100铂电阻或Pt10铂电阻。

其允许的不确定度A 级为:±(0.15℃+0.002|t|)。

B 级为:±(0.3℃+0.005|t|)。

铂电阻的阻值与温度之间的关系,当温度t 在-200~0℃之间时,其关系式为:2301(100)t R R At Bt C t C t ⎡⎤=+++-︒⎣⎦ (3)当温度在0~650℃之间时关系式为:20(1)t R R At Bt =++ (4)(3)、(4)式中R t 、R 0分别为铂电阻在温度t 、0℃时的电阻值,A,B,C 为温度系数,对于常用的工业铂电阻:3721233.9080210/, 5.8019510/, 4.2735010/A C B C C C ---=⨯︒=-⨯︒=-⨯︒在0~100℃范围内R t 的表达式可近似线性为:01(1)t R R A t =+ (5)(5)式中A 1温度系数,近似为3.85×10ˉ³/℃,Pt100铂电阻的阻值, 其0℃时 Rt =100Ω;而100℃时R t =138.5Ω。

四、热敏电阻(NTC1K)温度传感器热敏电阻是利用半导体电阻阻值随温度变化的特性来测量温度的,按电阻阻值随温度升高而减小或增大,分为NTC 型(负温度系数)、PTC 型(正温度系数)和CTC (临界温度)。

热敏电阻电阻率大,温度系数大,但其非线性大,置换性差,稳定性差,通常只适用于一般要求不高的温度测量。

以上三种热敏电阻特性曲线见图3。

温度/℃图3在一定的温度范围内(小于450℃)热敏电阻的电阻R t 与温度T 之间有如下关系:)11(00T T B T eR R -= (6)(6)式中R t 、R 0是温度为T(K),T 0(K)时的电阻值( K 为热力学温度单位开);B 是热敏电阻材料常数,一般情况下B 为2000~6000K 。

对一定的热敏电阻而言,B 为常数,对上式两边取对数,则有:00ln )11(ln R T T B R T +-= (7) 由(7)式可见,lnR T 与1/T 成线性关系,作lnR T —(1/T)曲线,用直线拟合,由斜率可求出常数B 。

五、电压型集成温度传感器(LM35)LM35温度传感器,标准T 0-92工业封装,其准确度一般为±0.5℃。

(有几种级别)由于其输出为电压,且线性极好,故只要配上电压源,数字式电压表就可以构成一个精密数字测温系统。

内部的激光校准保证了极高的准确度及一致性,且无须校准。

输出电压的温度系数K V =10.0mV/℃,利用下式可计算出被测温度t (℃):U O =K V *t=(10mV/℃)*t即:t(℃)= U O /10mV (8)LM35温度传感器的电路符号见图4,V o 为输出端图4实验测量时只要直接测量其输出端电压U o ,即可知待测量的温度。

六、电流型集成温度传感器(AD590)AD590是一种电流型集成电路温度传感器。

其输出电流大小与温度成正比。

它的线性度极好,AD590温度传感器的温度适用范围为-55——150℃,灵敏度为1μA/K 。

它具有高准确度、动态电阻大、响应速度快、ρ/Ω.c m线性好、使用方便等特点。

AD590是一个二端器件,电路符号如图5所示:图5AD590等效于一个高阻抗的恒流源,其输出阻抗>10MΩ,能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差。

AD590的工作电压为+4——+30V ,测温范围是-55——150℃。

对应于热力学温度T ,每变化1K ,输出电流变化1μA 。

其输出电流I 0(μA)与热力学温度T (K )严格成正比。

其电流灵敏度表达式为:ln8eR3kT I (9) 式(9)中k 、e 分别为波尔兹曼常数和电子电量,R 是内部集成化电阻。

将k/e=0.0862mV/K,R=538Ω代入(9)中得到:I=1.000uA/K T(10) 在T=0(K )时其输出为273.15μA(AD590有几种级别,一般准确度差异在±3~5μA)。

因此,AD590的输出电流I o 的微安数就代表着被测温度的热力学温度值(K )。

AD590的电流-温度(I-T )特性曲线如图6所示:图6其输出电流表达式为:I=AT+B (11)式(11)中A 为灵敏度,B 为0K 时输出电流如需显示摄氏温标(℃)则要加温标转换电路,其关系式为:t=T+273.15 (12)AD590温度传感器其准确度在整个测温范围内≤±0.5℃,线性极好。

利用AD590的上述特性,在最简单的应用中,用一个电源,一个电阻,一个数字式电压表即可用于温度的测量。

由于AD590以热力学温度K 定标,在摄氏温标应用中,应该进行℃的转换。

实验测量电路如图7所示。

图7七、PN 结温度传感器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V be 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(13)式/1qU kTS I I e ⎡⎤=-⎣⎦ (13)在常温条件下,且1/〉〉KTqU e时,(13)式可近似为kT qU S e I I /= (14)(13)、(14)式中:19231.60210; 1.38110/q C k J K --=⨯=⨯为电子电量,为玻尔兹曼常数T 为热力学温度;I s 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+U go (15)(15)式中U go 为半导体材料参数,K 为PN 结的结电压温度系数。

实验测量如图8。

图8【注意事项】(1)温控仪温度稳定的达到设定的稳定需要的时间较长,一般需要15-20分钟左右,请同学们耐心等待。

(2)鉴于第一点,为节省时间,请同学们合理安排实验步骤。

建议同时进行多种传感器的实验,只要把数字电压表分别测量待测传感器输出即可。

【实验内容】一、用恒电流法测量Pt100铂电阻的温度特性插上恒流源,监测R1上电流是否为1mA(即U1=1.00V,R1=1.00K)。

将控温传感器Pt100铂电阻(A级),插入干井炉的中心井,另一只待测试的Pt100铂电阻温度传感器插入另一井,,从室温起开始测量,然后开启加热器,每隔5℃控温系统设置一次,控温稳定2min后,按式(0)测量、计算Pt100铂电阻的阻值,到50℃止。

用最小二乘法直线拟合,求出结果。

温度系数A= 相关系数r=二、用恒电流法测量NTC热敏电阻的温度特性插上恒流源,监测R1上电流是否为1mA(即U1=1.00V,R1=1.00K)。

将控温传感器Pt100铂电阻(A级),插入干井炉的中心井,另一只待测试的NTC1K热敏电阻温度传感器插入另一井,,从室温起开始测试,然后开启加热器,每隔5℃控温系统设置一次,控温稳定2min后按式(1)测试、计算NTC1K热敏电阻的阻值。

将测量数据用最小二乘法进行曲线指数回归拟合,求出结果。

温度系数B= 相关系数r=【数据处理】一、用恒电流法测量Pt100铂电阻的温度特性初始温度定为35℃,测得U1=0.999V,即I1=0.999mA,满足实验要求,实验数据如下表表1. 恒电流法测量Pt100铂电阻温度特性数据表110115120125130135[2008-10-18 12:28 "/Graph3" (2454757)]Linear Regression for Data1_G:Y = A + B * XParameter Value Error----------------------------A97.83929 0.42069 B0.38929 0.00619----------------------------R SD N P----------------------------0.99937 0.32733 7 <0.0001图9. 升温时Pt100铂电阻t-R 曲线图 ----------------------------[2008-10-18 12:29 "/Graph4" (2454757)]Y = A + B * XLinear Regression for Data1_E:Parameter ValueError---------------------------A101.26667 0.55749 B0.37714 0.00774---------------------------R SD N P---------------------------0.99916 0.32367 6 <0.0001图10. 降温时Pt100铂电阻t-R 曲线图 ---------------------------4.04.55.05.56.06.54.64.85.05.25.45.65.86.06.26.4二、用恒电流法测量NTC 热敏电阻的温度特性表2. 恒电流法测量NTC 热敏电阻温度特性数据表[2008-10-18 13:16 "/Graph5" (2454757)]Linear Regression for Data1_K:Y = A + B * XParameter ValueError------------------------------------------A -6.06457 0.16976B3858.4954657.9645-----------------------------------------RSD N P----------------------------------------- 0.999440.02623 7 <0.0001-----------------------------------------图11. 升温时NTC 热敏电阻1/T-lnR 曲线图[2008-10-18 13:17 "/Graph6" (2454757)]Linear Regression for Data1_I:Y = A + B * XParameter ValueError-----------------------------------------A -5.40528 0.02995B3684.9491910.09169-----------------------------------------RSD NP----------------------------------------- 0.999990.00371 6 <0.0001-----------------------------------------图12. 降温时NTC 热敏电阻1/T-lnR 曲线图【实验小结】1、实验室的温度传感器比较贵重,使用时注意轻拿轻放,保护好仪器。

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