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温度传感器特性研究--实验报告

沈阳城市学院物理实验报告

实验题目

温度传感器特性研究

姓名学号

专业班级实验室号

实验成绩指导教师

实验时间年月日

物理实验室制

实验目的

1、学习用恒电流法和直流电桥法测量热电阻；

2、测量铂电阻和热敏电阻温度传感器的温度特性；

3、测量电压型、电流型和PN 结温度传感器的温度特性(选作 )；

实验仪器

名称型号温度传感器温度特性实验仪FD-TTT-A

十进制电阻箱

请认真填写

实验原理（注意：原理图、测试公式）

一、直流电桥法测 Pt100 铂电阻温度特性

直流电桥的原理图如图，根据直流电桥的基本原理有：

R 1 R 3

R 2

R t

，因为 R1=R2，所以 R3=Rt ，Rt 即为铂电阻。

Pt100 铂电阻是一种利用铂金属导体电阻随温度变化的特性制成的温度传感器，

R R (1 At ) 在 0～ 100℃范围内 Rt 的表达式可近似线性为： t 0 1

。

二、恒流源法测 NTC 热敏电阻温度特性

恒流源法电路原理图如图，根据串联电路原理

R t

R 1

I O

U R1

，Rt 即为热敏电阻。

热敏电阻是利用半导体电阻阻值随温度变化的特性来测量温度的，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：

1 1

B (

)

R T R 0 e

T 0

三、 PN 结温度传感器特性

PN 结温度传感器实验电路如图， PN 结的正向电压 U 和温度

t 近似满足下列线性关系

U=Kt+Ugo

式中 Ugo 为半导体材料参数， K 为 PN 结的结电压温度系数。

实验内容及步骤

一、用直流电桥法测量Pt100 测量铂电阻的温度特性

连接直流电桥电路，将控温传感器Pt100 铂电阻插入干井炉中心井，另一只待测试的 Pt100 铂电阻插入另一井，然后开启加热器，从30℃开始每隔 5℃记录 Pt100 电阻值，直至 90℃为止。

二、用恒电流法测量NTC热敏电阻的温度特性

连接恒流源电路，监测 R1上电流是否为 1mA(即 U1 =1.00V,R1=1.00K) 。将控温传感器 Pt100 铂电阻插入干井炉的中心井，另一只待测试的 NTC1K热敏电阻温度传感器插入另一井，，然后开启加热器，从 30℃开始每隔 5℃记录 NTC传感器电阻值，直至 90℃为止。

三、电压集成性LM35温度传感器温度特性的测试

将控温传感器Pt100 铂电阻插入干井炉中心井，电压集成性LM35温度传感器插入干井炉一个井内。按要求插好连线。开启加热器，从 30℃开始每隔 5℃记录 LM35 传感器电阻值，直至 90℃为止。

实验数据记录（注意：单位、有效数字、列表）

温度（℃）直流电桥法测量用恒电流法测量电压集成性

Pt100 铂电阻的温 NTC 热敏电阻的温 LM35 温度传感度特

性 /电阻（Ω）度特性 /电阻（Ω）器温度特性的测试/电

压（ mV）

30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90112.3818.44671 114.2676.54610 116.2561.94552 118.1470.24500 120.2394.84449 122.1332.64399 124.1281.94349 126.1239.74298 127.9204.54247 129.9176.14197 131.8151.34145 133.7129.34091 135.7110.24040

请认真填写

数据处理、误差分析和实验结论

1、直流电桥法测Pt100 铂电阻温度特性实验结果：

R=110.62+0.39T