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分组： 学号： 姓名： 院（系）： 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、学习电电桥测热电阻；测铂电阻热电阻温传温测电压型电PN结温传温实验仪器温传温实验仪温传温实验仪实验原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常用的温传类类型 传感器 测温范围/℃ 特点 热 电 阻 铂电阻 -200——650 准确度高、测量范围大 铜电阻 -50——150 镍电阻 -60——180 半导体热敏电阻 -50——150 电阻率大、温度系数大、线性差、一致性差 热 电 偶 铂铑-铂 （S） 0——1300 用于高温测量、低温测量两大类、必须有恒温参考点（如冰点） 铂铑-铂铑（B） 0——1600 镍铬-镍硅（K） 0——1000 镍铬-康铜（E） -200——750 铁-康铜 （J） -40——600 其 它 PN结温度传感器 -50——150 体积小、灵敏度高、线性好、一致性差 IC温度传感器 -50——150 线性度好、一致性好 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R1,R2,R3,Rt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UAB=UAD,UBC=UDC,电桥平衡，电流Ig=0,流过电阻R1、R3的电流相等，即I1=I3,同理I2=IRt,因此 若，则有： （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，R1为已知数值的固定电阻，Rt为热电阻。UR1为R1上的电压，URt为Rt上的电压，UR1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URt，即可知道被测热电阻的阻值。当电路电流为Io,温度为t时，热电阻Rt为 （2） 三、Pt100铂电阻温传Pt100铂电阻铂金属导电阻随温变温传铂学稳强工业产电阻较铂电阻工业检测测温温标点质铂电阻级别贵，温数场响较IEC标铂电阻的测温围为-200650℃。百度电阻W（100）=1.3850时Ro为10010Ω时。称为Pt100铂电阻Pt10铂电阻允许A级为：0.15℃+0.002|t|）。B级为：0.3℃+0.005|t|）。铂电阻温之间关,当温t在-200～0℃之间时 （3） 当温度在0～650℃之间时关系式为： （4） （3）、（4）式中Rt、R0分别为铂电阻温t、0℃时电阻A,B,C为温数对工业铂电阻在0～100℃范围内Rt的表达式可近似线性为： （5） （5）式中A1温度系数，近似为3.85×10ˉ3/℃，Pt100铂电阻热电阻(NTC1K)温传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Rt与温度T之间有如下关系： （6） （6）式中Rt、R0是温度为T(K),T0(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： （7） 由（7）式可见，lnRT与1/T成线性关系，作lnRT—(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T0-92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KV=10.0mV/℃，利用下式可计算出被测温度t（℃）: UO=KV*t=(10mV/℃)*t