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温度传感器在恒温控制中的应用 电气10-2班 郑恒 摘要： 现如今，在人们的日常生活中随处可见应用传感器控制的设备，从路边的路灯到商场的自动门，不论是日常生活，还是工业生产，都离不开传感器，此篇论文介绍的便是传感器在科学研究及生产方面的应用，即温度传感器在培养箱恒温控制重的运用。 关键词： 温度、热敏电阻、恒温控制 引言： 在一些科学研究以及农业生产研究中，通常为了创造生产试验的条件，需要将温度控制在一定范围内，然而这项工作如果认为来控制的话，不易操作，精度不高且浪费人力资源，因此，需要设计一温度控制系统来实现此目的 解决方案： 在恒温培育箱内安装热敏电阻用于检测箱内温度的变化，结合控制电路，对箱内温度进行监控，外接数显表，精确显示。 高温报警，风扇启动降温（停止升温）系统结构： 高温报警，风扇启动降温（停止升温） 数显温度实时显示 数显温度实时显示 温度控制电路→热敏电阻测温电路系统→→培育箱 温度控制电路 → 热敏电阻测温电路系统 → → 培育箱 → → 低温报警，加热升温（风扇停止） 低温报警，加热升温（风扇停止） → → 主要传感元件：热敏电阻 简介： 热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成， 热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。 热敏电阻体积非常小，对温度变化的响应也快。但热敏电阻需要使用电流源，小尺寸也使它对自热误差极为敏感。 利用的原理是温度引起电阻变化．若电子和空穴的浓度分别为n、p，迁移率分别为μn、μp，则半导体的电导为： σ=q（nμn+pμp） 因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线．这就是半导体热敏电阻的工作原理。 工作原理： 热敏电阻将长期处于不动作状态；当环境温度和电流处于c区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能热敏电阻动作也可能不动作。热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短；热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。 基本电路： (a)温度测量电路 (b)电源电路 这里采用的是热敏电阻作为温度传感器，热敏电阻的阻值随温度变化而变化，温度测量电路将其阻值变化作为电压变化进行输出。图（a）温度测量电路，A1的反向输入与输出之间接有热敏电阻RT构成反向放大电路，其增益由R1，R2和RT决定。若温度有变化，输出电压UA也发生变化，这样将温度的变化转化成电压的变化输出。A1的同相输入端接地，其电位常为零。A2为通向放大电路，调节RP2可使被测温度为40℃时，输出电压U0为0.4V。RP1为调零电位器，当温度为0℃时，调节RP1使A2的同相输入端的电位UB为零。 培养箱里的温度，通过热敏电阻温度检测系统检测到的温度变化，实时显示在数显表上，调节电阻值，设定培养箱内部温度范围，通过控制输出电压来控制加热电路，及风扇降温电路的通断，从而保证箱内温度保持在恒定温度范围内，达到恒温控制效果。 结论： 热敏电阻的测温效果可观，价格适中，测温电路简单易行，现实生活中，应用到温度控制，温度测量的领域甚多，相信热敏电阻构建测温系统，在简易测温要求的领域会有不凡的表现。传感器技术贯穿人类科学技术的发展史，随着科学技术的日新月异，各种传感器层出不穷，传感器的尺寸也渐变微小，精度也越来越高，人们的生活也越来越依赖于传感器，随着传感器的应用，原本难以应付的问题变得得心应手，让原本枯燥无味的生活，变得丰富有趣。科学技术，让人类的生活变得更加多彩。 参考文献： 陈娟，陈涛.《传感器与检测技术》.2007:20-26 孙余凯，吴鸣山.《传感器应用电路300例》.2008:55-76 何希才.《常用传感器应用电路的设计与实践》.2007:91-96 耿瑞辰、郝敏钗《传感器与检测技术》.2012:80-87 百度百科 《检测与转换技术》课程应用论文 《检测与转换技术》课程应用论文 姓名： 姓名： 郑 恒 班级：电气10-2班 学号：