溫度傳感器的特性研究本科論(編輯修改稿)
2025-02-04 09:45 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 式可計(jì)算出被測(cè)溫度 t(℃ ): ? ? CmVKU ot ?? () 忻州師范學(xué)院物理系本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 5 即 KUt /0? () LM35 溫度傳感器電路符號(hào)見(jiàn)圖 ， 0U 為輸出端。實(shí)驗(yàn)測(cè)量時(shí)只要直接測(cè)量輸出端電壓 0U ，即知待測(cè)的溫度。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 將控溫傳感器 Pt100 鉑電阻插入干井式恒溫加熱爐 中心孔，開(kāi)始從室溫測(cè)量，然后開(kāi)啟加熱器，每隔 ℃ 控溫系統(tǒng)設(shè)置一次，控溫后恒定 2min 測(cè)傳感器 LM35 的 輸出電壓 。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表 集成溫度傳感器 LM35 輸出電壓與溫度的關(guān)系 1 2 3 T/℃ VU0 T/℃ VU0 T/℃ VU0 圖 LM35輸出電壓與溫度關(guān)系 從圖 LM35的 0U 與 T 呈線性關(guān)系，利用最小二乘法計(jì)算 UT LM35 + 圖 LM35 電路符號(hào) 忻州師范學(xué)院物理系本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 6 的擬合線段方程 y=a+bx， 得： a=， b=。 UT 線段的方程為U=+， 即 按照電壓計(jì)算時(shí)的靈敏度為 ℃ 。 LM35 的靈敏度是 ℃ ， 所以， 靈 敏度誤差 %% ????? 實(shí)驗(yàn)證明在一定電流通過(guò)的情況下， LM35 的輸出電壓與溫度之間有良 好的線性關(guān)系。 負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（ NTC 1K）溫度傳感器溫度特性的測(cè)量 NTC 1K 溫度傳感器的測(cè)溫 原理 恒壓源電流法測(cè)量熱電阻，電路如圖 所示， 電源采用恒壓源， R1 為已知數(shù)值的固定電阻， Rt 為 熱電阻。 rtU 為 R1 上的電壓， RtU 為 Rt 上的電壓， Ur1 用于監(jiān)測(cè)電路的電流。當(dāng)電壓、溫度恒定時(shí)則 1RU 一定，電流 Io 則為 Ur1/R1。測(cè)出熱電阻兩端電 壓 rtU ，即可知被測(cè)熱電阻的阻值。當(dāng)電路電流為 Io， 溫度為 T 時(shí)，熱電阻 Rt 為： 0IUR tRt? () 熱敏電阻是利用半導(dǎo)體電阻阻值隨溫度 變化的特性來(lái)測(cè)量溫度的，按電阻阻值隨溫度升高而減小或增大，分成 NTC 型（負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻）、 PTC 型（正溫度系數(shù)熱敏電阻）和 CTC（臨界溫度熱敏電阻）。 NTC 型熱敏電阻阻值和溫度呈指數(shù)下降關(guān)系，但也可找出熱敏電阻某一較小的、線性較好范圍加以運(yùn)用（如35℃ 42℃ ）。在一定的溫度范圍內(nèi)（小于 150℃ ） NTC 熱敏電阻的電阻 Rt 與溫度 T 之間有如下關(guān)系： )11(0 0TTBT eRR ?? () 式中 tR 、 0R 是溫度為 T， To 時(shí)的電阻值（ T 為熱力學(xué)溫度，單位為 K）；B 是熱敏電阻材料常數(shù)，一般情況下 B 為 20226000K。 對(duì) 式兩邊取對(duì)數(shù)，則有： 00 ln)11(ln RTTBR T ??? () 由 式可見(jiàn)， TRln 與 1/T 成線性關(guān)系，作直線圖，用直線擬合，由斜率即+5v 10K R RtU 1RU tR 1R 1K NTC 1K 圖 NTC 1K 電路圖 忻州師范學(xué)院物理系本科畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)） 7 可求出常數(shù) B。 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 用恒壓源法測(cè)熱敏電阻的方法見(jiàn)圖 。在一定的溫度時(shí)（溫度不變）檢測(cè)1 ?K 電阻上的電壓即可知道流過(guò) Rt 的電流，即： KRRUI1? () 則測(cè)量熱敏電阻上的電壓即可知道它的阻值（ IUR Rtt ?）。 每改變一次溫度都要重新測(cè)量流過(guò) Rt 的電流（ Rt 的阻值已 經(jīng)變化了）。將控溫傳感器 Pt100 鉑電阻插入干井式恒溫 加熱爐的中心井，待測(cè)的 NTC 1K 熱敏電阻插入干井恒溫加 熱爐另一井，從室溫 起開(kāi)始測(cè)量，然后開(kāi)啟加熱器，每隔 ℃ 控溫系統(tǒng)設(shè)置一次，穩(wěn)定 2min 后，用式 測(cè)量、 計(jì)算熱敏電阻的阻值，到 ℃ 止。將測(cè)量結(jié)果用最小二乘 法直線擬合，求出結(jié)果。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù) 表 熱敏電阻阻值與溫度關(guān)系 t /℃ T/k RU /v RtU /v TR /? 13)101( ??? KT ln TR
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1