熱敏電阻實踐報告

電氣與信息工程學(xué)院實驗室實驗報告PAGEPAGE1黑龍江科技學(xué)院綜合性、設(shè)計性實驗報告實驗項目名稱熱敏電阻特性實驗所屬課程名稱傳感器工程實踐實驗日期2011年3月x日班級學(xué)號姓名成績電氣與信息工程學(xué)院實驗室實驗概述：【實驗?zāi)康募耙蟆俊緦嶒災(zāi)康摹?通過實驗使學(xué)生掌握各種傳感器的工作原理；2掌握熱敏電阻傳感器的特性測試方法；3掌握傳感器的特性實驗數(shù)據(jù)處理方法；4培養(yǎng)和提高學(xué)生傳感器特性測試系統(tǒng)設(shè)計和分析的能力；5通過該課程的學(xué)習(xí)擴大學(xué)生知識面，為今后的研究和技術(shù)工作打下堅實的基礎(chǔ)?！驹O(shè)計要求】1掌握熱敏電阻傳感器的工作原理、測量電路的原理；2通過傳感器特性系統(tǒng)的設(shè)計，多方面知識綜合應(yīng)用，全面提高能力；3為今后從事傳感器工程方面的工作打下基礎(chǔ)?！緦嶒炘怼總鞲衅魈匦詼y試系統(tǒng)框圖：傳感器測量電路圖：熱敏電阻溫度傳感器工作原理：熱敏電阻是利用某種半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度變化而變化的性質(zhì)制成的。熱敏電阻用于測溫是利用了半導(dǎo)體電阻率隨溫度變化這一特性，對于熱敏電阻要求其材料電阻溫度系數(shù)大、穩(wěn)定性好、電阻率高，電阻與溫度之間最好有線性關(guān)系。熱敏電阻采用二線或三線連接法，其中一端接二根引線(三線連接法)，主要為了消除引線電阻對測量的影響【實驗環(huán)境】（使用的軟件）工具：工程實踐臺、熱敏電阻式傳感器、導(dǎo)線、Pt100標(biāo)準(zhǔn)溫度傳感器、恒溫箱。實驗內(nèi)容：【實驗方案設(shè)計】設(shè)計要點：1）數(shù)顯電壓表分辨率為：1/1999，即：0.5/1000，并存在“±1”2）通用放大器(Ⅰ)調(diào)零時數(shù)顯電壓表需從20V檔逐步逐步減小。3）實驗中其他單元的電源應(yīng)關(guān)閉，否則有干擾。4）溫度源具有升溫快、降溫慢的特點，所以在取初始設(shè)定值時，應(yīng)比PV值略高。5）插傳感器接頭時注意對正小方形口。6）在實驗前應(yīng)先對測量電路進行調(diào)零。7）記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)在溫度穩(wěn)定在某一數(shù)值后再記錄。設(shè)計方案由于測量處理電路中存在零位電勢，所以在開始實驗前先將測量處理電路得輸入端短接并接地（防止輸入信號干擾），將增益調(diào)至最大值，并將測量電路調(diào)零。撤去輸入端短接的導(dǎo)線，使傳感器的信號能夠進入測量電路中。記錄恒溫箱溫度的初始值以及傳感器輸出的初始電壓值，然后逐漸改變恒溫箱的溫度，再分別記錄相應(yīng)的溫度與電壓表的示數(shù)。（記錄數(shù)據(jù)時應(yīng)注意，當(dāng)溫度基本穩(wěn)定后在記錄，否則會使誤差增大。）由記錄的數(shù)據(jù)繪制出特性曲線，分析其特性?！緦嶒炦^程】（實驗步驟、記錄、數(shù)據(jù)、分析）將通用放大器（Ⅰ）單元的輸出V0用軟線連到數(shù)顯電壓表上。將S6開關(guān)抬起，使電路輸出處于用戶測量狀態(tài)，打開通用放大器(Ⅰ)單元電源。溫控源電源應(yīng)先關(guān)閉。傳感器實踐臺的溫度插座“標(biāo)準(zhǔn)”接Pt100熱電阻，熱敏電阻插座接熱敏電阻。插入時應(yīng)注意對正小方形口通用放大器(Ⅰ)的S4開關(guān)置熱敏電阻檔。先不要把熱敏電阻傳感器的探頭插入溫度源的插口（即先不加溫），抬起S14開關(guān)（此時電路輸出為第一級放大器輸出），將Rw1（放大器第一級增益），Rw3（放大器第二級增益）順時調(diào)至最大，調(diào)Rw2（放大器第一級調(diào)零）使第一級儀表專用放大器輸出Vo3為零。壓下S14開關(guān)（此時電路輸出為第二級放大器輸出），調(diào)Rw4（放大器第二級調(diào)零）使Vo4（Vo）為零。打開溫控源電源開關(guān)，加熱和冷卻方式置儀表控制位。設(shè)定好初始溫度值49℃。將熱敏電阻傳感器探頭插到溫度源加熱器右邊插孔中給傳感器加溫，開始熱敏電阻特性實驗。整個實驗過程Rw1、Rw2、Rw4不動。溫度控制儀表在溫度控制過程中，可見加熱或冷卻指示燈閃爍，待溫控儀指示的溫度穩(wěn)定在設(shè)定值附近變化后，記錄下電壓表讀數(shù)值。重新設(shè)定溫度值為49℃+n·Δt，Δt=2℃，n=1……10，每隔1n讀出數(shù)顯電壓表指示值與溫控儀指示的溫度PV（U1）值，并填入表1。表1：（注意實驗要記錄溫控數(shù)顯表的PV值和電壓表值）T（℃）4951535557U1(V)0.681.001.381.722.09U2(V)0.630.931.341.672.04T（℃）59616365U1(V)2.472.813.163.49U2(V)2.412.743.053.49非線性誤差δ，ΔL=靈敏度S。K=Δy/ΔxK≈(3.49-0.68)/(65-49)=0.175625【結(jié)論】（結(jié)果）由所記錄的數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析，不難看出，熱敏電阻傳感器的線性度和靈敏度都是比較好的，當(dāng)溫度發(fā)生變化時，傳感器的輸出量都會發(fā)生相應(yīng)的變化，能夠檢測出溫度較小的變化量。【小結(jié)】做一總結(jié)對本次實驗的心得