温度传感器测温实验
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：通过本次实验，我们了解了不同类型温度传感器的工作原理和特性。
通过实际操作和数据比较，我们发现K型热电偶在高温区域的测量效果较好，而PT100在低温区域更为精确。
同时，我们也认识到了温度传感器在实际应用中的局限性和需要注意的误差来源。
通过本次实验，我们增强了对温度测量技术的理解，并为未来的物理实验和研究打下了坚实的基础。
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
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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
温度技术测量实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解温度测量的基本原理和方法；2. 掌握常用温度传感器的性能特点及适用范围；3. 学会使用温度传感器进行实际测量；4. 分析实验数据，提高对温度测量技术的理解。
二、实验仪器与材料1. 温度传感器：热电偶、热敏电阻、PT100等；2. 温度测量仪器：数字温度计、温度测试仪等；3. 实验装置：电加热炉、万用表、连接电缆等；4. 待测物体：不同材质、不同形状的物体。
三、实验原理1. 热电偶测温原理：利用两种不同金属导体的热电效应，即当两种导体在两端接触时，若两端温度不同，则会在回路中产生电动势。
通过测量电动势的大小，可以计算出温度。
2. 热敏电阻测温原理：热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，根据电阻值的变化，可以计算出温度。
3. PT100测温原理：PT100是一种铂电阻温度传感器，其电阻值随温度变化而线性变化，通过测量电阻值，可以计算出温度。
四、实验步骤1. 实验一：热电偶测温实验（1）将热电偶插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量热电偶冷端温度；（3）根据热电偶分度表，计算热电偶热端温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
2. 实验二：热敏电阻测温实验（1）将热敏电阻插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量热敏电阻温度；（3）根据热敏电阻温度-电阻关系曲线，计算热敏电阻温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
3. 实验三：PT100测温实验（1）将PT100插入电加热炉中，调整加热炉温度；（2）使用数字温度计测量PT100温度；（3）根据PT100温度-电阻关系曲线，计算PT100温度；（4）比较实验数据与实际温度，分析误差。
五、实验结果与分析1. 实验一：热电偶测温实验实验结果显示，热电偶测温具有较高的准确性，误差在±0.5℃以内。
分析误差原因，可能包括热电偶冷端补偿不准确、热电偶分度表误差等。
2. 实验二：热敏电阻测温实验实验结果显示，热敏电阻测温具有较高的准确性，误差在±1℃以内。
集成温度传感器AD590测温实验
吉林大学
仪器科学与电气工程学院
本科生实验报告
实验项目:集成温度传感器AD590测温实验
实验学生:
学 号:
实验日期:
实验地点:
一、实验目的
了解集成温度传感器AD590工作原理及其性能和用法
二、实验所用仪器设备
加热器、AD590、可调直流稳压电源、-15V稳压电源、F/V表、主、副电源、水银温度计。
三、实验原理
AD590是电流输出型集成温度传感器,当温度为25℃时,其输出稳恒电流298.3uA/℃,随着温度的升高或降低以 1 uA/℃增减其输出电流,AD590最佳线性测温范围为-55℃-150℃,工作电压为4V-30V,精度高,性能稳定,价格低,寿命长,可实现长距离测量。
四、实验步骤
1、了解集成温度传感器AD590符号及管脚定义。
2、将F/V表切换开关置2V档,直流稳压电源切换开关至±6V,然后
开启主副电源,将差动放大器的输出端调零,再调W2旋钮是滑动端电压为273.2mv,然后关闭主副电源
3、按下图连接,开启主副电源,将AD590放到加热器上,在调整差
动放大器增益旋钮,使AD590在室温25℃时,F/V表显示为250mV
4、按上图连线,将-15V电源接入加热器,观察电压表读数变化规
律。
并将从室温起每变化3℃记录一次数据填入下表。
25 28 31 34 37 40 43 46
温度
(℃)
249 250 251 254 257 265 270 274 电压
(mV)
五、实验结果分析
误差主要来源于水银温度测量精度不够高,但不可忽略的是实验读数误差也是一个重要的因素,另外还应考虑放大器的失调电压、失调电流。
温度传感器测温实验
温度传感器实验A 温度源的温度控制调节实验一、实验目的了解温度控制的基本原理及熟悉温度源的温度调节过程，为以后实验打下基础。
二、基本原理当温度源的温度发生变化时温度源中的Pt100热电阻(温度传感器)的阻值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给智能调节仪，经智能调节仪的电阻——电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号(加热)或继电器触发信号(冷却)，使温度源的温度趋近温度设定值。
温度控制原理框图如图3-1所示。
图3-1温度控制原理框图三、需用器件、单元与软件：主机箱、温度源、Pt100温度传感器、温度控制仪器软件。
1.主机箱提供高稳定的±15V、±5V、＋5V、±2V~±10V（步进可调）、＋2V~＋24V（连续可调）直流稳压电源；直流恒流源0.6mA~20mA可调；音频信号源（音频振荡器）1KHz~10KHz （连续可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz~30Hz（连续可调）；气压源0~20KPa（可调）；温度（转速）智能调节仪（开关置内为温度调节、置外为转速调节）；计算机通信口；主机箱面板上装有电压、电流、频率转速、气压、光照度数显表；漏电保护开关等。
其中，直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载切断保护功能，在排除接线错误后重新开机一下才能恢复正常工作。
2.温度源温度源是一个小铁箱子，内部装有加热器和冷却风扇；加热器上有二个测温孔，加热器的电源引线与外壳插座(外壳背面装有保险丝座和加热电源插座)相连；冷却风扇电源为+24V DC，它的电源引线与外壳正面实验插孔相连。
温度源外壳正面装有电源开关、指示灯和冷却风扇电源+24V DC插孔；顶面有二个温度传感器的引入孔，它们与内部加热器的测温孔相对，其中一个为控制加热器加热的传感器Pt100的插孔，另一个是温度实验传感器的插孔；背面有保险丝座和加热器电源插座。
使用时将电源开关打开(Ｏ为关，-为开)。
温度传感实验报告
一、实验目的1. 了解温度传感器的基本原理和种类。
2. 掌握温度传感器的测量方法及其应用。
3. 分析不同温度传感器的性能特点。
4. 通过实验验证温度传感器的测量精度和可靠性。
二、实验器材1. 温度传感器实验模块2. 热电偶（K型、E型）3. CSY2001B型传感器系统综合实验台（以下简称主机）4. 温控电加热炉5. 连接电缆6. 万用表：VC9804A，附表笔及测温探头7. 万用表：VC9806，附表笔三、实验原理1. 热电偶测温原理热电偶是由两种不同金属丝熔接而成的闭合回路。
当热电偶两端处于不同温度时，回路中会产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，即热电势。
热电势与热端和冷端的温度有关，通过测量热电势，可以确定热端的温度。
2. 热电偶标定以K型热电偶作为标准热电偶来校准E型热电偶。
被校热电偶的热电势与标准热电偶热电势的误差可以通过以下公式计算：\[ \Delta E = \frac{E_{\text{标}} - E_{\text{校}}}{E_{\text{标}}}\times 100\% \]其中，\( E_{\text{标}} \) 为标准热电偶的热电势，\( E_{\text{校}} \) 为被校热电偶的热电势。
3. 热电偶冷端补偿热电偶冷端温度不为0，因此需要通过冷端补偿来减小误差。
冷端补偿可以通过测量冷端温度，然后通过计算得到补偿后的热电势。
4. 铂热电阻铂热电阻是一种具有较高稳定性和准确性的温度传感器。
其电阻值与温度呈线性关系，常用于精密温度测量。
四、实验内容1. 热电偶测温实验将K型热电偶和E型热电偶分别连接到实验台上，通过调节加热炉的温度，观察并记录热电偶的热电势值。
同时，使用万用表测量加热炉的实际温度，分析热电偶的测量精度。
2. 热电偶标定实验以K型热电偶为标准热电偶，对E型热电偶进行标定。
记录标定数据，计算误差。
3. 铂热电阻测温实验将铂热电阻连接到实验台上，通过调节加热炉的温度，观察并记录铂热电阻的电阻值。
PN结温度传感器测温实验
实验三PN结温度传感器测温实验实验目的：了解PN结温度传感器的特性及工作情况。
所需部件：主、副电源、可调直流稳压电源、-15V稳压电源、差动放大器、电压放大器、F/V 表、加热器、电桥、温度计。
旋钮初始位置：直流稳压电源±6V档，差放增益最小逆时针到底（1倍），电压放大器幅度最大4.5倍。
实验原理：晶体二极管或三极管的PN结电压是随温度变化的。
例如硅管的PN结的结电压在温度每升高1℃时，下降约2.1mV，利用这种特性可做成各种各样的PN结温度传感器。
它具有线性好、时间常数小（0.2～2秒），灵敏度高等优点，测温范围为-50℃～+150℃。
其不足之处是离散性大互换性较差。
实验步骤：(1)了解PN结，加热器，电桥在实验仪所在的位置及它们的符号。
(2)观察PN结传感器结构、用数字万用表“二级管”档，测量PN结正反向的结电压，得出其结果。
(3)把直流稳压电源V+插口用所配的专用电阻线（51K）与PN结传感器的正向端相连，并按图37接好放大电路，注意各旋钮的初始位置，电压表置2V档。
图三（4）开启主、副电源，调节W1电位器，使电压表指示为零，同时记下此时水银温度计的室温值（△t）。
（5）将-15V接入加热器（-15V在低频振荡器右下角），观察电压表读数的变化，因PN结温度传感器的温度变化灵敏度约为：-2.1mV/℃。
随着温度的升高，其：PN结电压将下降△V，该△V电压经差动放大器隔离传递（增益为1），至电压放大器放大4.5倍，此时的系统灵敏度S≈10mV/℃。
待电压表读数稳定后，即可利用这一结果，将电压值转换成温度值，从而演示出加热器在PN结温度传感器处产生的温度值（△T）。
此时该点的温度为△T+△t。
注意事项：（1）该实验仅作为一个演示性实验。
（2）加热器不要长时间的接入电源，此实验完成后应立即将-15V电源拆去，以免影响梁上的应变片性能。
课后问题：（1）分析一下该测温电路的误差来源。
（2）如要将其作为一个0～100℃的较理想的测温电路，你认为还必须具备哪些条件？（1）将电桥中1 与直流稳压电源中1相连，电桥中2与差动放大器中2相连，电桥中3与差动放大器中3相连；（2）差动放大器中1与PN结中1相连，PN结中1与直流稳压电源1又用51K电阻线相连，PN结中2与直流稳压电源2相连；（3）差动放大器中的4与电压放大器中的4相连，电压放大器中的7接F/V表的Vi孔；（4）当接入-15伏电压接入加热器时，低频振荡器的8与加热6相连，加热5与地相连。
温度传感器实验报告
一、实验原理DS18B20 测温原理如图 1.2 所示。
图中低温度系数晶振的振荡频率受温度影响很小，用于产生固定频率的脉冲信号发送给计数器1。
高温度系数晶振随温度变化其振荡频率明显改变，所产生的信号作为计数器2的脉冲输入。
计数器 1 和温度寄存器被预置在-55℃所对应的一个基数值。
计数器1对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行减法计数，当计数器 1 的预置值减到0时,温度寄存器的值将加 1，计数器 1 的预置将重新被装入，计数器 1 重新开始对低温度系数晶振产生的脉冲信号进行计数，如此循环直到计数器 2 计数到 0 时，停止温度寄存器值的累加，此时温度寄存器中的数值即为所测温度。
斜率累加器用于补偿和修正测温过程中的非线性，其输出用于修正计数器 1 的预置值。
图 1.1 测温原理图二、测温系统硬件电路图本测温系统选择体积小、成本低、内带2KEEPROM的89C2051作为控制芯片，晶振采用12MHZ，用74LS07驱动四个LED数码管和一个继电器线圈从而驱动电加热设备。
P3.5口作为采集温度信号线，P1口作为显示数据线，与P3.3,P3.4组成显示的个位、十位及符号位，采用动态扫描显示。
在本系统中测控一路温度信号，DS18B20通过单总线方式连接在单片机的P3.5引脚上，可设定所需的温度测定值（包括上限值和下限值），P3.1引脚控制电热设备启动与停止，从而达到控制温度效果。
整个系统的硬件原理图如图2.1所示：图2.1 测温系统硬件原理图二、实验过程记录3.1 DS18B20控制过程DS18B20的操作是通过执行操作命令实现的，其中包含复位脉冲、响应脉冲、读、写时序，时序的具体要求如下：（1）复位脉冲：单片机发出一个宽为480—960μs的负脉冲之后再发出5—60μs的正脉冲，此时DS18B20会发出一个60—240μs的响应脉冲，复位时序结束。
也就是呼应阶段。
（2）写时间片：写一位二进制的信息，周期至少为61μS,其中含1μS的恢复时间，单片机启动写程序后15—60μs期间DS18B20自动采样数据线，低电平为“0”，高电平为“1”。
温度测量实验报告分析
一、实验目的本次实验旨在通过实践操作，了解温度测量原理，掌握温度传感器的使用方法，并对不同类型温度传感器的性能进行比较分析。
通过实验，加深对温度测量基础知识的理解，提高实际操作能力。
二、实验原理温度测量是科学研究、工程应用和日常生活中不可或缺的环节。
本实验采用多种温度传感器进行温度测量，主要包括热电偶、热电阻和热敏电阻等。
1. 热电偶测温原理：热电偶由两种不同材料的导体组成，当其两端处于不同温度时，会产生热电势。
根据热电势与温度之间的关系，可测量温度。
2. 热电阻测温原理：热电阻的电阻值随温度变化而变化，通过测量电阻值，可得到温度值。
3. 热敏电阻测温原理：热敏电阻的电阻值随温度变化而变化，通过测量电阻值，可得到温度值。
三、实验器材1. 热电偶（K型、E型）2. 热电阻（铂电阻、镍电阻）3. 热敏电阻（NTC、PTC）4. 温度传感器实验模块5. CSY2001B型传感器系统综合实验台6. 温控电加热炉7. 连接电缆8. 万用表：VC9804A、VC9806四、实验步骤1. 将实验模块连接到CSY2001B型传感器系统综合实验台上。
2. 将热电偶、热电阻和热敏电阻分别接入实验模块。
3. 打开实验台，设置实验参数，如温度范围、采样时间等。
4. 启动实验，观察温度传感器的输出信号。
5. 记录实验数据，包括温度值、电阻值等。
6. 分析实验数据，比较不同温度传感器的性能。
五、实验结果与分析1. 热电偶测温实验结果：K型热电偶和E型热电偶在实验温度范围内具有较好的线性度，测量误差较小。
2. 热电阻测温实验结果：铂电阻和镍电阻在实验温度范围内具有较好的线性度，测量误差较小。
3. 热敏电阻测温实验结果：NTC热敏电阻和PTC热敏电阻在实验温度范围内具有较好的线性度，测量误差较小。
4. 性能比较分析：（1）热电偶具有较宽的测量范围，但价格较高，安装和维护较为复杂。
（2）热电阻具有较好的精度和稳定性，但测量范围相对较窄。
温度传感器—热电偶测温实验
温度传感器—热电偶测温实验一、实验原理：由两根不同质的导体熔接而成的闭合回路叫做热电回路，当其两端处于不同温度时则回路中产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。
图1 热电偶测温系统图图1中T 为热端，To 为冷端，热电势Et=)T ()T (o AB AB本实验中选用两种热电偶镍铬—镍硅（K ）和镍铬—铜镍（E ）。
实验所需部件：K 、E 分度热电偶、温控电加热炉、214位数字电压表（自备） 二、实验步骤：1、观察热电偶结构（可旋开热电偶保护外套），了解温控电加热器工作原理。
温控器：作为热源的温度指示、控制、定温之用。
温度调节方式为时间比例式，绿灯亮时表示继电器吸合电炉加热，红灯亮时加热炉断电。
温度设定：拨动开关拨向“设定”位，调节设定电位器，仪表显示的温度值℃随之变化，调节至实验所需的温度时停止。
然后将拨动开关扳向“测量”侧，（注：首次设定温度不应过高，以免热惯性造成加热炉温度过冲）。
2、首先将温度设定在50℃左右，打开加热开关，热电偶插入电加热炉内，K 分度热电偶为标准热电偶，冷端接“测试”端，E 分度热电偶接“温控”端，注意热电偶极性不能接反，而且不能断偶，214位万用表置200mv 档，当钮子开关倒向“温控”时测E 分度热电偶的热电势，并记录电炉温度与热电势E 的关系。
3、因为热电偶冷端温度不为0℃，则需对所测的热电势值进行修正E （T ，To ）=E(T,t 1)+E(T 1,T 0)实际电动势＝测量所得电势 ＋温度修正电势查阅热电偶分度表，上述测量与计算结果对照。
4、继续将炉温提高到70℃、90℃、110℃和130℃，重复上述实验，观察热电偶的测温性能。
三、注意事项：加热炉温度请勿超过150℃，当加热开始，热电偶一定要插入炉内，否则炉温会失控，同样做其它温度实验时也需用热电偶来控制加热炉温度。
温度传感器实验报告
一、实验目的1. 了解温度传感器的原理和分类。
2. 掌握温度传感器的应用和特性。
3. 学习温度传感器的安装和调试方法。
4. 通过实验验证温度传感器的测量精度。
二、实验器材1. 温度传感器：DS18B20、热电偶（K型、E型）、热敏电阻（NTC）等。
2. 测量设备：万用表、数据采集器、温度调节器等。
3. 实验平台：温度传感器实验模块、单片机开发板、PC机等。
三、实验原理温度传感器是将温度信号转换为电信号的装置，根据转换原理可分为接触式和非接触式两大类。
本实验主要涉及以下几种温度传感器：1. DS18B20：一款数字温度传感器，具有高精度、高可靠性、易于接口等优点。
2. 热电偶：利用两种不同金属导体的热电效应，将温度信号转换为电信号。
3. 热敏电阻：利用温度变化引起的电阻值变化，将温度信号转换为电信号。
四、实验步骤1. DS18B20温度传感器实验1. 连接DS18B20传感器到单片机开发板。
2. 编写程序读取温度值。
3. 使用数据采集器显示温度值。
4. 验证温度传感器的测量精度。
2. 热电偶温度传感器实验1. 连接热电偶传感器到数据采集器。
2. 调节温度调节器，使热电偶热端温度变化。
3. 使用数据采集器记录热电偶输出电压。
4. 分析热电偶的测温特性。
3. 热敏电阻温度传感器实验1. 连接热敏电阻传感器到单片机开发板。
2. 编写程序读取热敏电阻的电阻值。
3. 使用数据采集器显示温度值。
4. 验证热敏电阻的测温特性。
五、实验结果与分析1. DS18B20温度传感器实验实验结果显示，DS18B20温度传感器的测量精度较高，在±0.5℃范围内。
2. 热电偶温度传感器实验实验结果显示，热电偶的测温特性较好，输出电压与温度呈线性关系。
3. 热敏电阻温度传感器实验实验结果显示，热敏电阻的测温特性较好，电阻值与温度呈非线性关系。
六、实验总结通过本次实验，我们了解了温度传感器的原理和分类，掌握了温度传感器的应用和特性，学会了温度传感器的安装和调试方法。
温度传感器实验的实验原理
温度传感器实验的实验原理温度传感器是一种用于测量环境温度的设备。
其实验原理基于热电效应和热敏电阻效应。
热电效应是指当两个不同金属或半导体导体相接时，由于它们有不同的导电能力，将会形成一个电势差。
这种电势差称为热电势，其大小与连接的两种材料以及他们温度之间的差异有关。
热电效应分为塞贝克效应、贝克耳效应和托耳闻效应等几种类型。
热敏电阻效应是指随着温度变化，电阻的大小也会相应地发生变化。
根据材料的电阻与温度的关系，可以将其分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻两种。
温度传感器实验的第一步是选择合适的温度传感器。
常见的温度传感器包括热电偶、热电阻、半导体温度传感器等。
接下来，需要建立一个适当的测量电路，将温度传感器与电路相连接。
对于热电偶，温度传感器的两个接点在连接的金属导线中会产生一个微小的电压。
这个电压可以通过电压放大器进行放大，然后测量放大后的电压值，再通过校准曲线将电压值转化为温度值。
对于热电阻和半导体温度传感器，需要将其作为电路的一部分，根据其阻值与温度的关系来测量温度。
对于热敏电阻，可以使用电流源和电阻桥电路来测量其电阻。
通过测量电桥中的电压，可以从中计算出温度值。
在实验中，还需要注意一些因素对温度测量的影响。
例如，传感器与被测温物体之间的导热和对流效应，以及电源电压的稳定性和测量电路的抗干扰能力等。
为了提高测量的精度和稳定性，可以使用补偿电路对这些因素进行补偿。
此外，温度传感器实验中还可以利用温度传感器的特性进行温度控制。
例如，可以使用温度传感器测量环境温度，并通过控制系统调整加热或冷却设备的运行，以达到所需的温度。
总之，温度传感器实验基于热电效应和热敏电阻效应进行温度测量。
通过选择适当的温度传感器，并建立合适的测量电路，可以准确、稳定地测量环境温度，并通过相应的控制手段实现温度控制。
国家开放大学-传感器与测试技术——实验 1：温度测量
传感器与测试技术-实验1 温度测量一、实验目的掌握温度测量的硬件电路实现方法，以及测量所得信号的微机处理和显示方法。
二、实验内容利用电阻式温度传感器构成的测温电路及LabJack硬件接口测量温度信号并传入微机中；利用LabView软件，设计虚拟仪器面板，将测得的信号通过显示器显示出来。
三、实验原理1、测温电路图如下图所示：图 1 测温电路其中温度传感器可视为电流随温度变化的电流源，电路输出电压与温度成正比。
2、测量电路输出的模拟电压通过labjack接口转化为数字信号输入微机中，这一AD转换功能由labjack硬件平台提供，labview软件内的labjack软件功能模块实现硬件接口的驱动和通信及信号处理等基本功能的实现。
3.如图所示，当温度变化时，温度传感器产生一线性电流，在电阻RC1上形成响应的电压，该电压经过U2进行一级和二级放大，输出一个正向、与温度变化大小成正比的线性电压。
四、实验步骤1．接线：将输出端AI1和GND 用电线连接至labjack 的AI1和GND 端； 2．调节硬件测温电路中的RC8电位器阻值(顺时针放大)，从而调节输入信号幅度和电路的放大倍数，确定电路的电压输出幅度与温度变化之间的比例关系；3．最终结果是：当温度升高时，响应的电压显示曲线也响应增大；反之亦然，当温度降低时，响应的电压显示曲线也响应减小；4．利用labview 软件的设计平台及labjack 提供的功能模块，设计温度监测及显示用虚拟仪器。
五、实验结果设温度-电压曲线为*T K V b =+，把温度传感器分别置入热水、温水和冷水中，其测量得到的温度值和电压值如下表所示：C /v 根据测量得到的三组温度值，将其根据线性方程求解出对应的斜率和截距值：15739 6.6256.1575 3.4405k -==-，2392111.023.4405 1.8072k -==-根据中间温度值()39,3.4405c v 求得b 值：1216.20, 1.086b b ==根据平均值公式计算出：128.822k k k +== ，128.6432b b b +== 将得到的具体温度-电压公式8.82*8.643T V =+输入相应的通道（此处选择1通道）并保存退出。
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。
热敏电阻温度传感器测温实验
实验二十二热敏电阻温度传感器测温实验一、实验目的：掌握热敏电阻的工作原理及其测温特性。
二、实验原理：用半导体材料制成的热敏电阻具有灵敏度高，可以应用于各领域的优点，热电偶一般测高温时线性较好，热敏电阻则用于200℃以下温度较为方便，本实验中所用热敏电阻为负温度系数。
温度变化时热敏电阻阻值的变化导致运放组成的压/阻变换电路的输出电压发生相应变化。
三、实验所需部件：热敏电阻、温度变换器、电压表、温度计（可用仪器中的P－N结温度传感器或热电偶作测温参考）。
四、实验步骤：1．观察装于悬臂梁上封套内的热敏电阻，将热敏电阻接入温度变换器Rt端口，调节“增益”旋钮，使加热前电压输出Vo端电压值尽可能大但不饱和。
由数字温度计读出环境温度并记录。
将热电偶两端子极性正确地插入数字温度计插孔内。
2. 打开加热器，观察数字温度计的读数变化。
经过足够上的时间后，数字温度计的读数不再升高（或者，电压表示数不再变化），达到一个稳定值，说明此时加热器的加热功率与热量耗散功率达到平衡，从而温度不再变化。
关闭加热器。
3. 观察数字温度计的读数变化，每降温1℃记录一个电压表的输出电压值，并填入以下数据表中。
根据表中数据作出V－T曲线，求出灵敏度S。
S＝△V／△T4.再次打开加热器，重复步骤3.5.观察数字温度计的读数变化，每降温1℃，用万用表测出热敏电阻的电阻值，并填入以下数据表中。
6．负温度系数热敏电阻的电阻温度特性可表示为：Rt ＝Rto exp Bn (1/T –1/To)式中Rt、Rto分别为温度T、To时的阻值，Bn为电阻常数，它与材料激活能有关，一般情况下，Bn=2000~6000K，在高温时使用，Bn值将增大。
由以上实验结果，求出电阻常数Bn的值。
(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。
实验四 温度传感器一热电偶测温实验
实验四温度传感器一热电偶测温实验实验目的：学习和掌握利用热电偶测量温度的原理和方法。
实验原理：热电偶是一种能将温度转化为电压信号的温度传感器，它由两条不同材料的金属线组成，两条金属线接合处成为热电偶的测量端，另一端接到电位差计上，两端形成一个开路电源，当热电偶的测量端与被测物体温度不同，两条金属线间就有产生电动势的现象，根据热电偶的材料不同，金属线间产生的电动势也不相同，热电偶的电动势随温度的变化规律是线性的，可利用电导仪或电压表直接测出。
实验仪器和设备：热电偶传感器、数字式温度计、温水槽、电导电压表。
实验步骤和方法：1、将热电偶传感器接到数字式温度计上，接通电源，将数字式温度计进行设定，使其测温范围符合实验要求。
2、将热电偶测量端置于温水槽中，用夹子夹紧位置固定，开启数字式温度计并记录当前温度值。
3、调节温水槽内的温度，使其缓慢升高，期间记录一系列热电偶读数和对应的温度值。
4、将热电偶传感器换成电导电压表，并将电导电压表接入热电偶的两个端口上，记录各个温度下的电压值，制成温度-电压特性曲线。
5、对实验数据进行处理和分析，利用温度与热电偶电动势之间的线性关系，计算出不同温度下的热电偶电动势。
实验注意事项：1、热电偶安装后要保证传感器的测量端与被测物体是紧密接触的。
2、测量过程中应尽量避免热电偶的受干扰，如电磁场或强烈的辐射场等。
3、热电偶不能过度弯曲，以免破损。
4、在测量高温物体的温度时，应注意热电偶线缆的安全防护，以防热电偶线缆被烧断。
实验结果：将所记录的温度和电动势数据放在一张表格中，并绘制出温度-电动势的散点图和特性曲线，分析并解释实验结果。
实验分析和讨论：通过本实验，我们了解和掌握了热电偶测温的原理和方法，并实际操作测量出温度下热电偶的电动势，学习并掌握了利用温度应力效应进行温度测量的方法。
《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：验证型实验实验项目名称：温度测量一、实验目的和要求（必填）PN 结温度传感器测温实验：了解PN 结温度传感器的特性及工作情况。
热电偶测温性能实验：了解热电偶测量温度的性能与应用范围。
二、实验内容和原理（必填）PN 结温度传感器测温实验：晶体二极管或三极管的PN 结电压是随温度变化的。
例如硅管的PN 结的结电压在温度每升高1ºC 时，下降约 2.1mV，利用这种特性可做成各种各样的PN 结温度传感器。
它具有线性好、时间常数小（0.2~2 秒），灵敏度高等优点，测温范围为-50ºC~+150ºC。
其不足之处是离散性大，互换性较差。
热电偶测温性能实验：热敏电阻分成两类：PTC 热敏电阻（正温度系数）与NTC 热敏电阻（负温度系数）。
一般NTC 热敏电阻测量范围较宽，主要用于温度测量；而PTC突变型热敏电阻的温度范围较窄，一般用于恒温加热控制或温度开关，有些功率PTC 也作为发热元件用。
PTC 缓变型热敏电阻可用于温度补偿或作温度测量。
一般的NTC 热敏电阻测温范围为：-50ºC — +300ºC。
热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜，并且本身阻值大，不需要考虑引线长度带来的误差，适用于远距离传输等优点。
但热敏电阻也有：非线性大、稳定性差、有老化现象、误差较大、一致性差等缺点。
一般只适于低精度的温度测量。
三、需用器件与单元：加热器、热敏电阻、可调直流稳压电源、+15V 不可调直流稳压电源、电压/频率表、主、副电源、液晶温度表。
三、主要仪器设备PN 结温度传感器测温实验：需用器件与单元：主、副电源、可调直流稳压电源、+15V 不可调直流稳压电源、差动放大器、电压放大器、电压/频率表、加热器、电桥、液晶温度表、PN 结传感器。
热电偶测温性能实验：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。
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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温度传感器实验
A 温度源的温度控制调节实验
一、实验目的
了解温度控制的基本原理及熟悉温度源的温度调节过程，为以后实验打下基础。
二、基本原理
当温度源的温度发生变化时温度源中的Pt100热电阻(温度传感器)的阻值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给智能调节仪，经智能调节仪的电阻——电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号(加热)或继电器触发信号(冷却)，使温度源的温度趋近温度设定值。
温度控制原理框图如图3-1所示。
图3-1温度控制原理框图
三、需用器件、单元与软件：主机箱、温度源、Pt100温度传感器、温度控制仪器软件。
1.主机箱
提供高稳定的±15V、±5V、＋5V、±2V~±10V（步进可调）、＋2V~＋24V（连续可调）直流稳压电源；直流恒流源0.6mA~20mA可调；音频信号源（音频振荡器）1KHz~10KHz （连续可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz~30Hz（连续可调）；气压源0~20KPa（可调）；温度（转速）智能调节仪（开关置内为温度调节、置外为转速调节）；计算机通信口；主机箱面板上装有电压、电流、频率转速、气压、光照度数显表；漏电保护开关等。
其中，直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载切断保护功能，在排除接线错误后重新开机一下才能恢复正常工作。
2.温度源
温度源是一个小铁箱子，内部装有加热器和冷却风扇；加热器上有二个测温孔，加热器的电源引线与外壳插座(外壳背面装有保险丝座和加热电源插座)相连；冷却风扇电源为+24V DC，它的电源引线与外壳正面实验插孔相连。
温度源外壳正面装有电源开关、指示灯和冷却风扇电源+24V DC插孔；顶面有二个温度传感器的引入孔，它们与内部加热器的测温孔相对，其中一个为控制加热器加热的传感器Pt100的插孔，另一个是温度实验传感器的插孔；
背面有保险丝座和加热器电源插座。
使用时将电源开关打开(Ｏ为关，-为开)。
温度源提供温度范围：0~200℃。
四、实验步骤
1. 实验接线
（1）在未通电的情况下，按图3-2所示接线。
检查接线无误后，合上主机箱的总电源。
图3-2 温度源的温度控制实验接线示意图
（2）将主机箱上“转速”调节旋钮（0~24V）顺时针转到底，将主机箱上的“对象开关”拨到Rt.Vi位置后，再将调节器电源打开。
2. 启动温度控制仪器软件
运行位于桌面的“温度控制仪器软件”，出现如下图3-3界面。
界面上部为菜单栏，由“通讯设置”，“曲线设置”、“历史记录”、“打印”、“退出”等选项组成。
图3-3温度控制仪器软件主界面
（1）通讯设置
运行时，先点击菜单栏“通讯设置”进行通讯设置。
点击“通讯设置”——“设置参数”后，出现图
3-4界面。
在图3-4界面中的“端口号”框里写如计算机的
串口端口号，在“地址号”的框里写入仪表的Addr 值,“波特率”框里写入bAud的值(注：一般设置Addr
值为1，bAud为9600)。
设置好上述3个选项后，按“确认”按钮继续。
如果通讯连接不正确，将出现“通讯未连接”的
提示界面。
（2）参数设定
如果通讯连接正常，软件左边的仪表参数将出现
读入的参数值，如图3-5所示。
其中可以修改给定值SP、第一报警AL-1、速率
参数P、保持参数I和滞后时间d。
这里的PID就是常
规调节的比例、积分和微分，其推荐值分为280、380
和70。
但应注意：PID的调节不能偏离推荐值太远，
否则会影响控温的效果。
其它各项设置如图3-5所示。
修改时，可以在“确认修改”前面的方框里写入
要修改的数值，然后按“确认修改”按钮即可。
在方
框后面有下拉框的地方，点击下拉框，选中将修改的
选项即可。
设置完成后，点击菜单栏中的“曲线设置”——“曲线参数设置”，当所做实验为温度实验时，将出现
图3-6所示界面。
输出最大值、输出最小值、输入最大值与输入最
小值将决定曲线的范围，请按图3-6所示设置相关参数。
设置好之后按“OK”按钮即完成设置。
此时界面
中的“操作框”显示出了设定参数。
（3）采集温度数据
点击“开始采集”按钮开始采集信号，所测温度
曲线自动绘制，实验数据同时也显示在下面表格中，如图3-3所示。
（4）重新设置给定值SP和第一报警AL-1，做其它任一温度点的实验。
实验完成后，点击“结束采集”按钮。
（5）实验数据的存储、读取和打印
如果要进行实验保存，点菜单栏中“历史记录”——“保存记录”存储数据。
如果要打开实验记录，点菜单栏中“历史记录”——“打开记录”读取已存储的实验数据。
实验完毕如果要进行实验曲线打印，点击菜单栏中“打印”——“打印曲线”。
图3-4 通讯设置界面图3-5 参数设定界面
图3-6 曲线参数设置界面
B Pt100铂电阻测温特性实验
一、实验目的
了解铂热电阻的温度特性与应用。
二、基本原理
见教材。
三、需用器件与单元：主机箱、温度源、Pt100热电阻（二支）、温度传感器实验模板。
温度传感器实验模板简介：图3-7中的温度传感器实验模板是由三运放组成的差动放大电路、调零电路、a b传感器符号、传感器信号转换电路（电桥）及放大器工作电源引入插孔构成；其中RW2为放大器的增益电位器，RW3为放大器电平移动电位器；a b传感器符号<接热电偶（Ｋ热电偶或E热电偶），双圈符号接AD590集成温度传感器，Rt接热电阻（Pt100铂电阻或Cu50铜电阻）。
四、实验步骤
1. 放大器调节
首先将图3-7中的温度传感器实验模板的放大器的两输入端引线（一根传感器引线、另一根桥路输出即Rw1活动触点输出）暂时不要引入，而用导线直接将放大器的两输入端相连(短接)并接地；将主机箱上的电压表量程（显示选择）切换开关打到2Ｖ档，合上主机箱电源开关，调节温度传感器实验模板中的RW2（逆时针转到底）增益电位器，使放大器增益最小；再调节RW3（调零电位器）使主机箱的电压表显示为０。
2. 实验连线
关闭主机箱电源开关，将实验模板中放大器的输入端引线按图3-7连接。
温度传感器实验模板中a b，即Rt两端接传感器，这样传感器Pt100与R3、R1、Rw1、R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。
检查接线无误后，合上主机箱电源开关。
在智能调节器的PV显示窗上读出室温值。
图3-7 Pt100铂电阻测温特性实验接线示意图
注意：Pt100三根引线中，同种颜色的线（黄色）为从同一根部引出，设为1、2，另一根设为3。
3. 采集数据
将主机箱上的转速调节旋钮（2~24V)顺时针转到底（24Ｖ），将调节器控制对象开关拨到Rt.Vi位置后，合上温度源电源开关和智能调节器电源开关。
在常温基础上，在小于160℃范围内可按Δt=10℃增加温度并设定温度源温度值（设定方法参阅实验三A），待温度源温度动态平衡时读取主机箱上智能调节器的PV值和电压表的显示值并填入表3-1中。
表3-1 铂电阻测温实验数据
4. 根据表3-1数据值画出实验曲线并计算其非线性误差。
实验结束，关闭所有电源。
思考题
1.实验中Pt100热电阻的引线连接方式是什么，请自行设计另一种引线的连接方式。
2.。