第15章基本放大电路.docVIP

电阻传感器Ⅲ 课题：热电阻测温传感器原理及应用 课时安排：1 课次编号：5 教材分析 难点： 仪表的标定 重点： 查分度表 教学目的和要求 1、了解热电阻传感器的工作原理； 2、掌握仪表的标定方法； 采用教学方法和实施步骤： 讲授、课堂讨论、分析 教具：各种热敏电阻 各教学环节和内容 演示并提问：（1）用打火机烧一只小型Pt100的端部（或一段电阻丝），用数字欧姆表观察其阻值变化趋势，请同学回答是正温度特性还是负温度特性？ （2）通常情况下，超期使用的220V家用电灯泡是在_____烧毁？A.关灯瞬间；B.开灯瞬间；C.正常工作半小时后。为什么？ （3）CRT式（解释什么是CRT）电视机经常开和关，利弊如何？（有何利处？有何弊处？） 利用超导现象来解释以下论述： 温度升高，金属内部原子晶格的振动加剧，从而使金属内部的自由电子通过金属导体时的阻力增大，宏观上表现出电阻率变大，电阻值增大，我们称其为正温度系数，即电阻值与温度的变化趋势相同。 热电阻的主要技术性能指标比较： 表2-2 热电阻的主要技术性能 材料 铂（WZP） 铜（WZC） 使用温度范围/℃ -200～+960 -50～+150 电阻率/（((m(10-6） 0.098～0.106 0.017 0～100℃间电阻 温度系数(（平均值）/℃-1 0.00385 0.00428 化学稳定性 在氧化性介质中较稳定，不能在还原性介质中使用，尤其在高温情况下 超过100℃易氧化 特性 特性近于线性、性能稳定、准确度高 线性较好、价格低廉、体积大 应用 适于较高温度的测量，可作标准测温装置 适于测量低温、无水分、无腐蚀性介质的温度 课堂提问：分析表2-2，相同阻值的铜热电阻铂热电阻____的体积较大？为什么？ ITS-90标准国内统一设计的工业用铂热电阻在0时的阻值R0值有25Ω、100Ω等分度号分别用Pt25、Pt100等表示。薄膜型铂热电阻有100Ω、1000Ω等数种。 热电阻的阻值Rt与温度t的关系R t =___________________ 答：Rt≈ R0(1+αt) 热电阻分度表热电阻的阻值Rt与t之间呈线性关系。因此必须每隔一度测出铂热电阻和铜热电阻在规定的测温范围内的Rt与t之间的对应电阻值，并列成表格铂热电阻0℃时的阻值_____Ω，与型号有何关系？100℃时的阻值_____Ω，200℃时的阻值_____Ω，说明该Pt100是否线性？在理想线性的情况下，200℃时的阻值_____Ω。 二、热敏电阻 1.热敏电阻的类型及特性 1．热敏电阻的类型及特性 热敏电阻可分为负温度系数热敏电阻（NTC）和正温度系数热敏电阻（PTC）两大类。 所谓正温度系数是指电阻的变化趋势与温度的变化趋势相同；所谓负温度系数是指当温度上升时，电阻值反而下降的变化特性 突变型：又称临界温度型（CTR）。当温度上升到某临界点时，其电阻值突然下降，可用于各种电子电路中抑制浪涌电流。 图2-15 各种热敏电阻的特性曲线 1－突变型NTC 2－负指数型NTC 3－线性型PTC 4－突变型PTC PTC热敏电阻：它的温度-电阻特性曲线呈非线性，如图2-15中的曲线4或曲线1所示。它在电子线路中多起限流、保护作用。 课堂提问 1、负指数型NTC的温度与阻值的关系有意义对应的关系，利用这个特性，可以用于什么方面的测量？ 答案：单片机依靠查表法，可以比较准确地从阻值测得温度。 2、某NTC的特性如图曲线1所示。将它与电视机的显像管的灯丝串连，求：（1）在室温（25℃）时的阻值为_____Ω，在1 50℃时的阻值为_____Ω。 （2）电视机上电的瞬间，流过显像管灯丝的电流接近于_____。当该PTC的温度上升到150℃（PTC与一个专用加热电阻封装在一个壳体内），显像管的灯丝电流显著_____（增大/减小）。采用该电路，可以达到使显像管_____（快/慢）启动的目的。 图2-16 热敏电阻的外形、结构及符号 a）圆片形热敏电阻 b）柱形热敏电阻 c）珠形热敏电阻 d）铠装型 e）厚膜型 f）贴片式 g）图形符号 1－热敏电阻 2－玻璃外壳 3－引出线 4－纯铜外壳 5－传热安装孔 解释什么是铠装型、厚膜型、贴片式 2．热敏电阻的应用 （１）热敏电阻测温 为提高测温灵敏度，应使用_____（铂热电阻/PTC/NTC）作为测温元件。非线性应如何纠正？_________________________。 （2）热敏电阻用于温度补偿； 标定：仪表电路必须先进行调零再调满度，最后再验证刻度盘中其他各点的误差是否在允许范围内。在带计算机的情况下，可用软件修正之。 讲解标定过程。 图2-17 热敏电阻体温表原理图 上述的“调零