溫度傳感器的研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告：溫度傳感器特性的研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告
為了適應(yīng)公司新戰(zhàn)略的發(fā)展，保障停車場(chǎng)安保新項(xiàng)目的正常、順利開展，特制定安保從業(yè)人員的業(yè)務(wù)技能及個(gè)人素質(zhì)的培訓(xùn)計(jì)劃溫度傳感器特性的研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告關(guān)于溫度傳感器特性的實(shí)驗(yàn)研究摘要溫度傳感器在人們的生活中有重要應(yīng)用，是現(xiàn)代社會(huì)必不可少的東西。本文通過(guò)控制變量法，具體研究了三種溫度傳感器關(guān)于溫度的特性，發(fā)現(xiàn)NTC電阻隨溫度升高而減小；PTC電阻隨溫度升高而增大；但兩者的線性性都不好。熱電偶的溫差電動(dòng)勢(shì)關(guān)于溫度有很好的線性性質(zhì)。PN節(jié)作為常用的測(cè)溫元件，線性性質(zhì)也較好。本實(shí)驗(yàn)還利用PN節(jié)測(cè)出了波爾茲曼常量和禁帶寬度，與標(biāo)準(zhǔn)值符合的較好。關(guān)鍵詞定標(biāo)轉(zhuǎn)化擬合數(shù)學(xué)軟件EXPERIMENTALRESEARCHONTHENATUREOFTEMPERATURESENSOR1.引言溫度是一個(gè)歷史很長(zhǎng)的物理量，為了測(cè)量它，人們發(fā)明了許多方法。溫度傳感器通過(guò)測(cè)溫元件將溫度轉(zhuǎn)化為電學(xué)量進(jìn)行測(cè)量，具有反應(yīng)時(shí)間快、可連續(xù)測(cè)量等優(yōu)點(diǎn)，因此有必要對(duì)其進(jìn)行一定的研究。作者對(duì)三類測(cè)溫元件進(jìn)行了研究，分別得出了電阻率、電動(dòng)勢(shì)、正向壓降隨溫度變化的關(guān)系。2.熱電阻的特性實(shí)驗(yàn)原理鉑電阻的測(cè)溫原理和其他金屬一樣，鉑Pt的電阻值隨溫度變化而變化,并且具有很好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性。利用鉑的此種物理特性制成的傳感器稱為鉑電阻溫度傳感器，通常使用的鉑電阻溫度傳感器零度阻值為100。鉑電阻溫度傳感器精度高，應(yīng)用溫度范圍廣，是中低溫區(qū)最常用的一種溫度檢測(cè)器，本實(shí)驗(yàn)即采用這種鉑電阻作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫器件來(lái)定標(biāo)其他溫度傳感器的溫度特性曲線，為此，首先要對(duì)鉑電阻本身進(jìn)行定標(biāo)。按IEC751國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，鉑電阻溫度系數(shù)TCR定義如下TCRR100-R0/R0100其中R100和R0分別是100和0時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電阻值，代入上式可得到Pt100的TCR為。Pt100鉑電阻的阻值隨溫度變化的計(jì)算公式如下RtR01AtBt2Ct-100t3-200溫度傳感器特性的研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告電阻NTC的電阻率隨著溫度的升高而下降；而正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC的電阻率隨著溫度的升高而升高。下面以NTC為例分析其溫度特性原理。在一定的溫度范圍內(nèi)，半導(dǎo)體的電阻率和溫度T之間有如下關(guān)系1/式中A1和B是與材料物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)，T為絕對(duì)溫度。對(duì)于截面均勻的熱敏電阻，其阻值RT可用下式表示RTs將式代入式，令A(yù)A1l/s，于是可得RTAeB/T對(duì)一固定電阻而言，A和B均為常數(shù)。對(duì)式兩邊取對(duì)數(shù)，則有l(wèi)nRTBlnAT1l可以發(fā)現(xiàn)lnRT與T成線性關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得各個(gè)溫度T下的RT值后，即可通過(guò)作圖求出B和A值，代入式，即可得到RT的表達(dá)式。式中RT為元件在溫度TK時(shí)的電阻值，A為在某一較大溫度時(shí)元件的電阻值，B為常數(shù)K，其值與半導(dǎo)體材料的成分和制造方法有關(guān)。熱敏電阻的溫度系數(shù)T定義為1T1dRTRTdT實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1運(yùn)用冰水混合物和沸水對(duì)Pt100進(jìn)行標(biāo)定;2以Pt100作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)溫器件來(lái)定標(biāo)實(shí)驗(yàn)室中的NTC溫度傳感器，溫度范圍控制在室溫到100之間。基于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)給出該器件的電阻溫度曲線，并研究溫度系數(shù)隨溫度的變化關(guān)系;3用類似的方法研究PTC的電阻溫度關(guān)系，結(jié)合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)尋找實(shí)驗(yàn)室提供的PTC器件的電阻溫度關(guān)系的經(jīng)驗(yàn)公式，并研究其溫度系數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論的定標(biāo)觀察Pt100的電阻關(guān)于溫度的函數(shù)關(guān)系式，發(fā)現(xiàn)電阻與溫度近似成線性關(guān)系。因此，將Pt100分別浸入冰水混合物和沸水中，讀出Pt100測(cè)得的溫度，完成測(cè)量溫度與實(shí)際溫度之間的換算。經(jīng)測(cè)量，有如下結(jié)果由此得出t實(shí)與t測(cè)之間的關(guān)系t實(shí)測(cè)SI溫度特性研究將Pt100作為測(cè)溫元件，改變溫度，測(cè)量NTC的電阻變化，得到如下數(shù)據(jù)1運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件畫出lnR關(guān)于T由此可得lnR則Ae，B3670K.RTTR1dRTTdTSISI3670T運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件，可畫出溫度系數(shù)隨溫度的變化曲線由圖可得，NTC的溫度系數(shù)為負(fù)，說(shuō)明NTC的電阻隨溫度的升高而減小，又溫度系數(shù)的絕對(duì)值不斷減小，說(shuō)明NTC電阻的電阻減小幅度不斷減小。溫度特性研究PTC電阻關(guān)于溫度的測(cè)量數(shù)據(jù)如下運(yùn)用作圖軟件可將這些點(diǎn)在圖上描繪出來(lái)運(yùn)用擬合的手段，可得出PTC電阻的大致表達(dá)式沈陽(yáng)城市學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)室制請(qǐng)認(rèn)真填寫沈陽(yáng)城市學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)室制請(qǐng)認(rèn)真填寫請(qǐng)認(rèn)真填寫目的-通過(guò)該培訓(xùn)員工可對(duì)保安行業(yè)有初步了解，并感受到安保行業(yè)的發(fā)展的巨大潛力，可提升其的專業(yè)水平，并確保其在這個(gè)行業(yè)的安全感。
溫度傳感器的研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告：溫度傳感器特性研究--實(shí)驗(yàn)報(bào)告
《溫度傳感器特性研究--實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《溫度傳感器特性研究--實(shí)驗(yàn)報(bào)告（11頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谌巳宋膸?kù)網(wǎng)上搜索。
1、沈陽(yáng)城市學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)題目溫度傳感器特性研究姓 名學(xué) 號(hào)專業(yè)班級(jí)實(shí)驗(yàn)室號(hào)實(shí)驗(yàn)成績(jī)指導(dǎo)教師實(shí)驗(yàn)時(shí)間年 月 日物理實(shí)驗(yàn)室制 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)用恒電流法和直流電橋法測(cè)量熱電阻；2、測(cè)量鉑電阻和熱敏電阻溫度傳感器的溫度特性；3、測(cè)量電壓型、電流型和PN結(jié)溫度傳感器的溫度特性(選作)； 實(shí)驗(yàn)儀器名稱型號(hào)溫度傳感器溫度特性實(shí)驗(yàn)儀FD-TTT-A十進(jìn)制電阻箱請(qǐng)認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)原理（注意：原理圖、測(cè)試公式）一、直流電橋法測(cè)Pt100鉑電阻溫度特性直流電橋的原理圖如圖，根據(jù)直流電橋的基本原理有：，因?yàn)镽1=R2，所以R3=Rt ，Rt即為鉑電阻。Pt100鉑電阻是一種利用鉑金屬導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性制成的溫
2、度傳感器，在0100范圍內(nèi)Rt的表達(dá)式可近似線性為： 。 二、恒流源法測(cè)NTC熱敏電阻溫度特性 恒流源法電路原理圖如圖，根據(jù)串聯(lián)電路原理，Rt即為熱敏電阻。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，在一定的溫度范圍內(nèi)（小于450）熱敏電阻的電阻Rt與溫度T之間有如下關(guān)系： 三、PN結(jié)溫度傳感器特性 PN結(jié)溫度傳感器實(shí)驗(yàn)電路如圖，PN結(jié)的正向電壓U和溫度t近似滿足下列線性關(guān)系 U=Kt+Ugo 式中Ugo為半導(dǎo)體材料參數(shù)，K為PN結(jié)的結(jié)電壓溫度系數(shù)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟一、用直流電橋法測(cè)量Pt100測(cè)量鉑電阻的溫度特性連接直流電橋電路，將控溫傳感器Pt100鉑電阻插入干井爐中心井，另一
3、只待測(cè)試的Pt100鉑電阻插入另一井，然后開啟加熱器，從30開始每隔5記錄Pt100電阻值，直至90為止。二、用恒電流法測(cè)量NTC熱敏電阻的溫度特性連接恒流源電路，監(jiān)測(cè)R1上電流是否為1mA(即U1=1.00V,R1=1.00K)。將控溫傳感器Pt100鉑電阻插入干井爐的中心井，另一只待測(cè)試的NTC1K熱敏電阻溫度傳感器插入另一井，然后開啟加熱器，從30開始每隔5記錄NTC傳感器電阻值，直至90為止。三、電壓集成性LM35溫度傳感器溫度特性的測(cè)試將控溫傳感器Pt100鉑電阻插入干井爐中心井，電壓集成性LM35溫度傳感器插入干井爐一個(gè)井內(nèi)。按要求插好連線。開啟加熱器，從30開始每隔5記錄LM35
4、傳感器電阻值，直至90為止。 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄（注意：?jiǎn)挝弧⒂行?shù)字、列表）溫度（）直流電橋法測(cè)量Pt100鉑電阻的溫度特性/電阻（）用恒電流法測(cè)量NTC熱敏電阻的溫度特性/電阻（）電壓集成性LM35溫度傳感器溫度特性的測(cè)試/電壓（mV）.3818..2676..2561..1470..2394..1332..1281..1239..9204..9176..8151..7
5、129..7110.請(qǐng)認(rèn)真填寫數(shù)據(jù)處理、誤差分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、 直流電橋法測(cè)Pt100鉑電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果：R=110.62+0.39T相關(guān)系數(shù)r=0.、 恒流源法測(cè)量NTC1K熱敏電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果：R=2500*exp(-x/25) +39相關(guān)系數(shù)r2=0.、 PN結(jié)溫度傳感器溫度特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果：R=4971.-10.t相關(guān)系數(shù)r=-0.（寫出曲線方程、相關(guān)系數(shù)） 實(shí)驗(yàn)思考與建議鉑電阻中的金屬材料為什么要選用鉑，像鎳、銅一類的材料行得通嗎？鉑電阻有什么優(yōu)點(diǎn)？也可以，但是它沒(méi)有鉑的線性好。請(qǐng)?jiān)趦芍軆?nèi)完成，交教師批閱附錄
溫度傳感器的研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告：溫度傳感器特性研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告
《溫度傳感器特性研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《溫度傳感器特性研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告（7頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、沈陽(yáng)城市學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)用恒電流法和直流電橋法測(cè)量熱電阻；2、測(cè)量鉑電阻和熱敏電阻溫度傳感器的溫度特性；3、測(cè)量電壓型、電流型和PN結(jié)溫度傳感器的溫度特性(選作)； 實(shí)驗(yàn)儀器名稱型號(hào)溫度傳感器溫度特性實(shí)驗(yàn)儀FD-TTT-A十進(jìn)制電阻箱請(qǐng)認(rèn)真填寫實(shí)驗(yàn)原理（注意：原理圖、測(cè)試公式）1.直流電橋法測(cè)量Pt100的鉑電阻的溫度特性在0100范圍內(nèi)Rt的表達(dá)式可近似線性為： 式中A1溫度系數(shù)，近似為3.8510/，Pt100鉑電阻的阻值， 其0時(shí) Rt=100;而100時(shí)Rt=138.5.mVRtCRIBRIIARRt2.用恒電流法測(cè)量NTC熱敏電阻的溫度特性.UR1U
2、RtR1Rt.Io.3. PN結(jié)溫度傳感器溫度特性的測(cè)試PN結(jié)的正向電壓U和溫度t近似滿足下列線性關(guān)系U=Kt+Ugo 式中Ugo為半導(dǎo)體材料參數(shù)，K為PN結(jié)的結(jié)電壓溫度系數(shù)。+5V5.1K(Vbe).9013.U實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及步驟1.在直流電橋法測(cè)量熱電阻中首先將pt棒插入加熱井中2.然后連接電路將電阻、電源插入到對(duì)應(yīng)的插口中3.各個(gè)線路插好后，觀察溫度，溫度如果比需要溫度高的話，調(diào)節(jié)溫度直到溫度小于實(shí)際溫度。4.觀察電壓，調(diào)節(jié)變阻器使得電壓為0 并對(duì)此時(shí)的電阻值進(jìn)行記錄5.恒電流法測(cè)量熱電阻將NTC熱敏電阻插入熱井中并重新連接電路6.觀察溫度，當(dāng)溫度達(dá)到要測(cè)量的溫度的時(shí)候迅速記下此時(shí)的電壓7.
3、PN結(jié)溫度傳感器首先按照電路連接線路8.觀察溫度當(dāng)溫度達(dá)到要測(cè)量的溫度的時(shí)候迅速記下此時(shí)的電壓 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄（注意：?jiǎn)挝弧⒂行?shù)字、列表）溫度（）直流電橋法測(cè)量Pt100鉑電阻的溫度特性/電阻（）用恒電流法測(cè)量NTC熱敏電阻的溫度特性/電阻（）PN結(jié)溫度傳感器溫度特性的測(cè)試/電壓（mV）.1667.9520..3519.8504..6414.4489..6330.0473..7264.9458..8219.1443..8183.4428..8154.0413..8130.4398.8751
4、30.7112.2384..896.3371..982.8358..971.7344.6請(qǐng)認(rèn)真填寫數(shù)據(jù)處理、誤差分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、 直流電橋法測(cè)Pt100鉑電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果：R=0.41T+100.04相關(guān)系數(shù)R=0.、 恒流源法測(cè)量NTC1K熱敏電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果：U=-2.958T+607.2R2=-0.、 PN結(jié)溫度傳感器溫度特性實(shí)驗(yàn)結(jié)果：Uab=-2.958T+607.2相關(guān)系數(shù)R=-0.（寫出曲線方程、相關(guān)系數(shù)） 實(shí)驗(yàn)思考與建議鉑電阻中的金屬材料為什么要選用鉑，像鎳、銅一類的材料行得通嗎？鉑電阻有什么優(yōu)點(diǎn)？行得通，但是鎳銅線性沒(méi)有鉑的好，而且測(cè)量準(zhǔn)確度沒(méi)有鉑高。請(qǐng)?jiān)趦芍軆?nèi)完成，交教師批閱
溫度傳感器的研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告：溫度傳感器特性研究應(yīng)用實(shí)驗(yàn)報(bào)告
沈陽(yáng)城市學(xué)院
物理試驗(yàn)匯報(bào)
試驗(yàn)?zāi)繕?biāo)
1、學(xué)習(xí)用恒電流法和直流電橋法測(cè)量熱電阻；
2、測(cè)量鉑電阻和熱敏電阻溫度傳感器溫度特征；
3、測(cè)量電壓型、電流型和PN結(jié)溫度傳感器溫度特征(選作)；
試驗(yàn)儀器
名稱
型號(hào)
溫度傳感器溫度特征試驗(yàn)儀
FD-TTT-A
十進(jìn)制電阻箱
請(qǐng)認(rèn)真填寫
試驗(yàn)原理（注意：原理圖、測(cè)試公式）
1.直流電橋法測(cè)量Pt100鉑電阻溫度特征
在0～100℃范圍內(nèi)Rt表示式可近似線性為：
式中A1溫度系數(shù)，近似為3.85×10ˉ3/℃，Pt100鉑電阻
阻值， 其0℃時(shí) Rt=100Ω;而100℃時(shí)Rt=138.5Ω
.
.
.
.
.
mV
Rt
I
D
C
R
I
B
Ig
R
I
I
A
R
3
1
3
2
2
1
Rt
2.用恒電流法測(cè)量NTC熱敏電阻溫度特征
.
.
.
U
R1
U
Rt
R
1
R
t
.
Io
+
.
3. PN結(jié)溫度傳感器溫度特征測(cè)試
PN結(jié)正向電壓U和溫度t近似滿足下列線性關(guān)系U=Kt+Ugo
式中Ugo為半導(dǎo)體材料參數(shù)，K為PN結(jié)結(jié)電壓溫度系數(shù)。
+5V
+5V
5.1K
(Vbe)
.
.
9013
.
U
試驗(yàn)內(nèi)容及步驟
1.在直流電橋法測(cè)量熱電阻中首先將pt棒插入加熱井中
2.然后連接電路將電阻、電源插入到對(duì)應(yīng)插口中
3.各個(gè)線路插好后，觀察溫度，溫度假如比需要溫度高話，調(diào)整溫度直到溫度小于實(shí)際溫度。
4.觀察電壓，調(diào)整變阻器使得電壓為0 并對(duì)此時(shí)電阻值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)
5.恒電流法測(cè)量熱電阻將NTC熱敏電阻插入熱井中并重新連接電路
6.觀察溫度，當(dāng)溫度達(dá)成要測(cè)量溫度時(shí)候快速記下此時(shí)電壓
7.PN結(jié)溫度傳感器首先根據(jù)電路連接線路
8.觀察溫度當(dāng)溫度達(dá)成要測(cè)量溫度時(shí)候快速記下此時(shí)電壓
試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（注意：?jiǎn)挝弧⒂行?shù)字、列表）
溫度（℃）
直流電橋法測(cè)量Pt100鉑電阻溫度特征/電阻（Ω）
用恒電流法測(cè)量NTC熱敏電阻溫度特征/電阻（Ω）
PN結(jié)溫度傳感器溫度特征測(cè)試/電壓（mV）
30
112.1
667.9
520.0
35
114.3
519.8
504.9
40
116.6
414.4
489.1
45
118.6
330.0
473.7
50
120.7
264.9
458.4
55
122.8
219.1
443.4
60
124.8
183.4
428.3
65
126.8
154.0
413.6
70
128.8
130.4
398.8
75
130.7
112.2
384.7
80
132.8
96.3
371.4
85
134.9
82.8
358.7
90
136.9
71.7
344.6
請(qǐng)認(rèn)真填寫
數(shù)據(jù)處理、誤差分析和試驗(yàn)結(jié)論
直流電橋法測(cè)Pt100鉑電阻溫度特征試驗(yàn)結(jié)果：
R=0.41T+100.04
相關(guān)系數(shù)R=0.
恒流源法測(cè)量NTC1K熱敏電阻溫度特征試驗(yàn)結(jié)果：
U=-2.958T+607.2
R^2=-0.
PN結(jié)溫度傳感器溫度特征試驗(yàn)結(jié)果：
Uab=-2.958T+607.2
相關(guān)系數(shù)R=-0.
（寫出曲線方程、相關(guān)系數(shù)）
試驗(yàn)思索和提議
鉑電阻中金屬材料為何要選擇鉑，像鎳、銅一類
材料行得通嗎？鉑電阻有什么優(yōu)點(diǎn)？
行得通，不過(guò)鎳銅線性沒(méi)有鉑好，而且測(cè)量正確度沒(méi)有鉑高。
請(qǐng)?jiān)趦芍軆?nèi)完成，交老師批閱
