热敏电阻温度测量电路
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热敏电阻特性测量及应用实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对热敏电阻特性的测量,掌握热敏电阻的基本特性和测量方法,并了解其在实际应用中的一些特点。
二、实验仪器与设备。
1. 热敏电阻。
2. 恒流源。
3. 电压表。
4. 温度计。
5. 电源。
6. 万用表。
7. 示波器。
三、实验原理。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件,其电阻值随温度的升高而减小,反之则增大。
这种特性使得热敏电阻在温度测量、温度控制等方面得到广泛应用。
四、实验步骤。
1. 将热敏电阻与恒流源、电压表连接成电路。
2. 通过改变电路中的电压值,测量不同温度下热敏电阻的电阻值。
3. 利用温度计测量相应温度下的实际温度。
4. 观察并记录实验数据。
5. 利用万用表测量热敏电阻的电阻温度特性曲线。
五、实验数据及分析。
通过实验测得的数据,我们可以得出热敏电阻的电阻值随温度变化的规律。
随着温度的升高,热敏电阻的电阻值逐渐减小,且呈现出一定的非线性关系。
根据实验数据绘制的电阻-温度曲线,可以清晰地观察到这一特性。
六、实验结果。
通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的特性及其在不同温度下的电阻值变化规律。
同时,我们也掌握了热敏电阻的测量方法和实际应用中的一些注意事项。
七、实验应用。
热敏电阻在温度传感、温度控制、温度补偿等领域有着广泛的应用。
通过对热敏电阻特性的了解,我们可以更好地应用它在实际工程中,为温度相关的系统提供准确的测量和控制。
八、实验总结。
通过本次实验,我们对热敏电阻的特性有了更深入的了解,掌握了其测量方法和应用实践。
同时,也加深了对温度传感器的认识,为今后的实际工程应用打下了基础。
九、参考文献。
1. 《电子元器件与电路》。
2. 《传感器与检测技术》。
以上为热敏电阻特性测量及应用实验报告的内容,希望对您有所帮助。
热敏电阻测温度原理
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的传感器,利用其特性可以实现温度的测量。
它的工作原理基于材料的电阻随温度变化的特性。
热敏电阻的内部结构由导电材料和结构材料组成,其中导电材料的电阻随温度变化而变化。
当温度升高时,导电材料中的自由电子的能量增加,电子与材料原子的碰撞频率增加,电阻随之增加。
相反,当温度降低时,导电材料中的自由电子能量减小,电子与材料原子的碰撞频率减小,导致电阻减小。
热敏电阻的电阻值与温度之间存在一定的关系,常用的方法是根据具体的热敏电阻材料,选择合适的电路和测量方法来实现温度的测量。
在测量过程中,电阻值的变化通常通过电桥电路或者电源电流的变化来检测。
总的来说,热敏电阻测温度的原理是通过测量导电材料的电阻值与温度之间的关系来实现温度的测量。
通过选择合适的电路和测量方法,可以实现对温度变化的准确测量。
热敏电阻检测方法热敏电阻是一种基于材料的电阻随温度变化而变化的传感器。
它的工作原理是利用材料的电阻随温度变化的特性来检测温度的变化。
热敏电阻通常由氧化物或半导体材料制成,其电阻值随温度的变化呈现出线性或非线性的关系。
热敏电阻的检测方法主要分为两种:电桥法和电流源法。
电桥法是一种常用的热敏电阻检测方法。
它通过建立一个电阻比较电路,将待测热敏电阻与一个已知电阻R0连接成电桥电路。
当电桥平衡时,即两边电压相等时,可以通过测量电桥中的电流或电压来确定温度。
电流源法是另一种常用的热敏电阻检测方法。
它通过将已知电流流过待测热敏电阻,测量电阻两端的电压来确定温度。
根据欧姆定律可知,电流I流经电阻R时,电压V与电阻R成正比,可以通过测量电压V来确定温度。
热敏电阻的检测精度受到多种因素的影响。
其中,热敏电阻的特性曲线是一个重要的因素。
热敏电阻的特性曲线可以分为线性和非线性两种。
线性特性的热敏电阻在一定温度范围内,电阻值与温度呈线性关系,适用于温度变化较小的场景。
非线性特性的热敏电阻在一定温度范围内,电阻值与温度呈非线性关系,适用于温度变化较大的场景。
除了特性曲线外,环境温度也是影响热敏电阻检测精度的重要因素。
环境温度的变化会导致热敏电阻的温度发生变化,从而影响检测结果。
为了提高检测精度,可以通过对环境温度进行补偿来消除环境温度的影响。
热敏电阻的灵敏度也是一个重要的指标。
灵敏度是指热敏电阻电阻值单位变化对应的温度变化。
灵敏度越高,表示热敏电阻对温度变化的检测能力越强。
热敏电阻的应用非常广泛。
在工业领域,热敏电阻可以用于温度控制、温度补偿和温度测量等方面。
在家电领域,热敏电阻可以用于空调、冰箱、热水器等产品的温度控制。
在医疗领域,热敏电阻可以用于体温计、血压计等医疗设备中。
总结起来,热敏电阻检测方法主要包括电桥法和电流源法。
电桥法通过建立电阻比较电路来测量电压或电流来确定温度。
电流源法通过测量电阻两端的电压来确定温度。
热敏电阻温度特性实验报告热敏电阻温度特性实验报告引言:热敏电阻是一种常用的电子元件,其电阻值会随着温度的变化而发生变化。
了解热敏电阻的温度特性对于电子设备的温度测量和控制至关重要。
本实验旨在通过测量热敏电阻的温度特性曲线,探究其电阻值与温度之间的关系。
实验材料和方法:材料:热敏电阻、直流电源、数字万用表、温度计、恒温水槽、温度控制器、导线等。
方法:1. 将热敏电阻与直流电源、数字万用表连接,组成电路。
2. 将温度计放置在恒温水槽中,并通过温度控制器控制水槽的温度。
3. 将热敏电阻放置在水槽中,使其与水温保持一致。
4. 通过调节温度控制器,使水槽的温度从低到高逐渐升高。
5. 每隔一段时间,记录热敏电阻的电阻值和相应的温度。
实验结果:在实验过程中,我们记录了热敏电阻的电阻值和相应的温度,并绘制了电阻-温度曲线图。
实验结果显示,热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,呈现出明显的负温度系数特性。
随着温度的升高,电阻值的变化越来越明显,呈现出非线性的趋势。
讨论与分析:热敏电阻的温度特性是由其材料的特性决定的。
一般来说,热敏电阻的材料是半导体材料,其电阻值与材料的导电性质和能带结构有关。
在低温下,半导体材料中的载流子浓度较低,电阻值较大;随着温度的升高,载流子浓度增加,电阻值减小。
这种负温度系数特性使得热敏电阻在温度测量和控制中有着广泛的应用。
此外,热敏电阻的温度特性还受到环境因素的影响。
例如,温度的变化速率、湿度等因素都会对热敏电阻的温度特性产生一定的影响。
因此,在实际应用中,我们需要根据具体的环境条件对热敏电阻的温度特性进行修正和校准。
结论:通过本实验,我们成功地测量了热敏电阻的温度特性,并得到了电阻-温度曲线。
实验结果表明,热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,呈现出负温度系数特性。
这一特性使得热敏电阻在温度测量和控制中具有重要的应用价值。
然而,需要注意的是,热敏电阻的温度特性受到环境因素的影响,因此在实际应用中需要进行修正和校准。
ntc热敏电阻测温电路设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文讨论的是NTC热敏电阻测温电路设计。
在现代科技发展中,温度测量是非常重要的一项技术。
NTC热敏电阻作为常见的温度传感器之一,具有精确、可靠、成本低廉等特点,广泛应用于各个领域。
1.2 文章结构本文主要分为五大部分。
第一部分是引言,对文章进行概述说明以及目的阐述。
第二部分详细介绍了NTC热敏电阻的基本知识和特性。
第三部分讨论了温度测量原理及方法,并与其他常见温度测量方法进行比较。
第四部分重点探讨了NTC 热敏电阻测温电路设计的要点,包括选择合适的NTC热敏电阻型号与参数设置、温度补偿与校准技巧以及信号处理与转换电路设计要点。
最后一部分是结论和展望,总结了文章的主要内容并对未来发展进行了展望。
1.3 目的本文的目的是提供关于NTC热敏电阻测温电路设计方面的详细说明和解释。
通过对NTC热敏电阻的介绍和温度测量原理的解析,帮助读者了解如何选择合适的NTC热敏电阻、进行温度补偿与校准,并设计出高效可靠的信号处理与转换电路。
同时,本文还展望了NTC热敏电阻测温技术在未来的发展方向。
2. NTC热敏电阻简介2.1 什么是NTC热敏电阻NTC热敏电阻全称为负温度系数热敏电阻( Negative Temperature Coefficient Thermistor),是一种根据温度变化而改变阻值的传感器。
它由金属氧化物制成,具有负温度系数特性,即当温度上升时,其电阻值会下降;反之,当温度下降时,电阻值会增加。
2.2 NTC热敏电阻的特性NTC热敏电阻具有许多独特的特性。
首先,它们响应速度快,能够实时测量环境温度。
其次,NTC热敏电阻的响应范围广泛,可覆盖从低至几摄氏度到高达几百摄氏度的整个温度范围。
此外,NTC热敏电阻精确可靠,在稳态和非稳态情况下都能提供准确的温度测量结果。
2.3 应用领域NTC热敏电阻广泛应用于各个领域中的温度测量与控制。
它们被广泛用于家电、汽车、电子设备等领域,在温度测量、过热保护、温度补偿等方面发挥着重要作用。
简述热敏电阻式温度传感器工作原理。
热敏电阻式温度传感器,听起来好像很高大上,其实它就是一个小小的元件,但是它的功能可不小哦!它能帮我们测量温度,让我们的生活变得更加智能化。
那么,热敏电阻式温度传感器到底是怎么工作的呢?下面就让我来给大家揭开这个神秘的面纱吧!我们要了解热敏电阻是什么。
热敏电阻是一种特殊的电阻,它对温度的变化非常敏感。
当温度升高时,热敏电阻的阻值会变小;反之,当温度降低时,热敏电阻的阻值会变大。
这就像是一个温度计,只是这个温度计是贴在热敏电阻上的,而不是挂在墙上的。
那么,热敏电阻式温度传感器是怎么利用热敏电阻来测量温度的呢?原来,热敏电阻式温度传感器内部有一个小小的电路,这个电路里面有三个主要的部分:一个加热器、一个放大器和一个输出端。
当我们把热敏电阻放在需要测量温度的地方时,加热器会给热敏电阻加热。
随着温度的升高,热敏电阻的阻值会变小,这时放大器就会把这个信号放大,然后输出到我们的设备上,告诉我们现在的温度是多少。
现在,大家应该知道热敏电阻式温度传感器是怎么工作的了吧!它就像是一个小小的侦探,能够敏锐地察觉到周围环境的变化,并把这些信息传递给我们。
有了它,我们就可以更加方便地测量各种物体的温度,让我们的生活变得更加美好。
热敏电阻式温度传感器还有很多其他的应用。
比如说,我们可以用它来测量冰箱的温度、空调的温度、炉子的温度等等。
而且,它还可以帮助我们在寒冷的冬天里保暖,或者在炎热的夏天里降温。
热敏电阻式温度传感器是一个非常实用的小东西,它为我们的生活带来了很多便利。
不过,虽然热敏电阻式温度传感器很厉害,但是它也有一些局限性。
比如说,它不能直接测量绝对零度以上的温度;而且,它的灵敏度也不是很高。
但是,只要我们合理地使用它,还是可以满足我们大部分的需求的。
热敏电阻式温度传感器是一个非常有趣的小玩意儿。
它虽然小小的,但是却有着大大的作用。
希望通过我的介绍,大家能够更加了解这个神奇的小家伙。
热敏电阻温度测量电路下图是温度在0~50℃范围的测量电路。
当温度为0℃时输出电压是0V ,温度为50℃时是5V 。
他可以与电压表链接来测量温度,也可以连接AD 转换器变换为数字量,利用计算机之类进行测量。
1、工作原理该电路由检测温度的热敏电阻和1个运算放大器电路,以及将0~50℃的温度信息变换为0~5V 电压的2个运算放大器电路构成。
热敏电阻检测温度时,利用热敏电阻TH R 与电阻3R 分压后的电压作为检测电压进行处理,在这里是利用运算放大器1OP 的电压跟随器电路提取的。
输出电压的极性为正,随着温度的上升,热敏电阻的电阻值降低,所以输出电压也下降。
检出的信号加在1OP 和电阻~4R 7R 构成的差动放大电路的正输入端上,而加在负输入端上的是由8R 、9R 、1VR 对5V 分压后的电压,这部分是电压调整电路,可以在温度为0℃时将1OP 的输出电压调整为0V ,这样就可以输出与温度上升成比例的负电压。
2OP 的输出加在由3OP 构成的反转放大电路上被放大,放大倍数为—10211/)(R VR R +倍。
调整2VR 可以使温度达50℃时3OP 的输出电压为+5V 。
通过调整1VR 和2VR ,可以在0℃时得到0V 的输出电压,50℃时得到5V 的输出电压,使输出电压与温度成比例。
2、设计(1)温度测量范围以及输出电压、电源电压的确定:设定温度测量范围为0~50℃,这时的输出电压是0~5V 。
电路使用的电源为±15V ,基准电压为5V 。
(2)热敏电阻和运算放大器的选定:这里使用NTC 型热敏电阻,选用25℃的电阻值为10K Ω,误差在±1%以内的NTH4G39A 103F02型,这种热敏电阻的常数为B=3900。
(3)补偿电阻3R 的确定:电阻3R 的作用是当热敏电阻的温度变化时,将相对应的输出电压的变化线性化。
设线性化的温度范围是0~50℃,,那么补偿电阻3R 可由下式求得:Ω=-+-+=k R R R R R R R R R XX 566.722)(1010103 (4)电阻1R 、2R 、电容器1C 的确定:这是给热敏电阻提供电压的分压电阻,这个电压是通过电阻1R 和2R 将5V 电压分压而得到的。
1引言温度作为表示物体冷热程度的一个物理量,其在我国工农业生产的过程和现代科学研究过程中,都是一个非常重要的物理参数。
而随着科学技术水平的不断提高,温度测量技术也得到了不断发展。
温度测量技术的核心器件为温度传感器。
NTC热敏电阻作为温度传感器家族的一员,具备体积小、响应速度快、工作范围宽、稳定性好、价格低廉等一系列优点,在测温电路当中得到了广泛的应用,但由于NTC热敏电阻本身是一个非线性元件,存在严重的热电非线性问题,使得对应的温度测量电路的设计相对复杂。
而在设计过程中引入Multisim这一专门用于电子线路仿真与设计的EDA 工具软件,通过引入计算机辅助仿真技术,在计算机上来完成整个硬件电路的电路设计,从而减轻硬件电路验证阶段的工作量,同时,其界面友好、功能强大、易学易用的特点,使得其成为电类设计开发人员青睐的硬件开发仿真工具之一,也为电子类专业教学创建了一个良好的平台[1]。
2Multisim软件简介Multisim软件原名EWB,本身来源于加拿大图像交互技术公司(Interactive Image technologies简称IIT公司),后被美国国家仪器有限公司(National Instruments,简称NI)收购后,更名为NI Multisim。
它是一款以Windows为基础的用于电子电路仿真和设计的EDA仿真工具软件。
其主要功能是用软件的方法来虚拟常用电工、电子元器件以及常用的电工、电子中用到的仪器和仪表,借助Multisim软件,我们可以很轻松地在个人计算机上设计、测试和演示各种电子电路,也可对电路中的各元器件人为设置各种故障,来检测电路在对应情况下的工作状态。
Multisim软件的主要特点有:①元件库十分丰富;②虚拟仪器、仪表种类齐全;③有很强的电路分析功能;④有丰富的Help功能等[2]。
3热敏电阻器103AT-2表1103AT-2型热敏电阻器的温度阻值对应表温度℃10202530405060708090100阻值Ω27.28K17.96K12.09K10K8.313K5.828K4.161K3.021K2.229K1.669K1.266K973.5R热敏电阻传感器简称热敏电阻器,顾名思义,是一种对温度十分敏感的电阻器。
热敏电阻测温电路概述热敏电阻(thermistor)是一种将温度变化转化为电阻变化的传感器。
热敏电阻测温电路是一种常见的温度测量方法,通过读取热敏电阻的电阻值来确定温度。
本文将介绍热敏电阻测温电路的工作原理、电路设计以及使用注意事项。
工作原理热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系,温度升高时电阻值减小,温度降低时电阻值增加。
这是因为热敏电阻的电阻值受其内部材料温度相关性的影响。
常见的热敏电阻有两种类型:PTC(正温度系数)和NTC (负温度系数)。
PTC热敏电阻的电阻值随温度升高而增加,而NTC热敏电阻的电阻值随温度升高而减小。
热敏电阻测温电路利用了热敏电阻温度-电阻特性的这一特点,通过测量电阻值来间接确定温度。
电路设计热敏电阻测温电路一般由以下几部分组成:1.热敏电阻:选择适当的热敏电阻类型和参数,根据测量范围和精度要求进行选择。
2.偏置电阻:为了减小热敏电阻的电阻变化对测量结果的影响,一般需要在热敏电阻和测量电路之间加入一个偏置电阻。
3.电桥:为了提高测量精度,常常使用电桥电路来测量热敏电阻的电阻值。
电桥电路一般由热敏电阻、偏置电阻和参考电阻组成。
4.读取电路:读取电桥电路的输出电压,通过将输出电压与参考电压进行比较,可以得到热敏电阻的电阻值,从而确定温度。
使用注意事项在设计和使用热敏电阻测温电路时,需要注意以下几点:1.热敏电阻的特性:了解选用的热敏电阻的温度-电阻特性,以及其额定工作范围和精度。
2.偏置电阻的选择:根据热敏电阻的特性和设计要求,选择适当的偏置电阻,以使热敏电阻的电阻变化对测量结果的影响最小化。
3.电桥电路的设计:根据热敏电阻的特性和设计要求,设计适当的电桥电路,以提高测量精度。
4.温度补偿:热敏电阻的温度-电阻特性可能受到环境温度的影响,在一些应用中,可能需要进行温度补偿以提高测量精度。
5.输出接口:根据实际需求,选择合适的输出接口(如模拟电压输出或数字信号输出),以便接入其他设备或系统。
热敏电阻温度传感器工作原理
热敏电阻温度传感器是一种常见的温度测量元件,其工作原理基于热敏材料的电阻随温度的变化而变化。
热敏电阻温度传感器通常由热敏材料和电路组成。
热敏材料是电阻随温度变化的关键部分,常见的热敏材料有氧化锌、铂、镍、铜等。
当热敏电阻温度传感器暴露在环境中,热敏材料会吸收周围的热量,温度升高时,热敏材料内部的自由电子因热激发增多,使其电阻值减小;温度降低时,电子减少,导致电阻值增大。
为了准确测量温度,热敏电阻通常与一个精确的参考电阻相连,形成电桥电路。
该电桥电路通过测量电桥上的电压来计算温度变化。
当热敏电阻温度传感器中的热敏材料温度发生变化时,电桥电路中的电流也会发生变化,通过对电流变化的测量和计算,可以得到与温度相对应的电阻值。
热敏电阻温度传感器具有简单、可靠、成本低等优点,在许多应用领域得到广泛应用。
例如,它可以用于家电中的温度监测和控制,工业自动化过程中的温度测量,以及医疗设备等领域。
热敏电阻温度计实验报告热敏电阻温度计实验报告引言:热敏电阻温度计是一种常见的温度测量设备,它利用材料在温度变化下电阻值的变化来反映温度的变化。
本实验旨在通过实际操作,探究热敏电阻温度计的原理、特点以及应用。
一、实验原理热敏电阻温度计是利用材料的电阻随温度的变化而变化的特性来测量温度的一种设备。
其原理基于热敏效应,即材料在温度变化下电阻值的变化。
热敏电阻的电阻值与温度呈反比关系,温度升高时,电阻值减小,反之亦然。
二、实验步骤1. 实验器材准备:热敏电阻温度计、恒流源、数字电压表、温控水槽等。
2. 连接电路:将恒流源连接到热敏电阻上,再将数字电压表连接到热敏电阻两端,确保电路连接正确。
3. 温度控制:将温控水槽加热并设定目标温度,等待水槽温度稳定。
4. 测量电压:记录数字电压表上的电压数值,作为温度计的输出值。
5. 温度变化:逐步调整温控水槽的温度,记录相应的电压数值。
三、实验结果与分析通过实验测量得到的电压数值与温度的关系曲线可以反映热敏电阻温度计的特性。
在实验过程中,我们发现电压与温度之间存在一定的线性关系,但并非完全线性。
这是因为热敏电阻的电阻-温度特性通常是非线性的,即电阻值与温度之间的关系不是简单的比例关系。
四、实验误差与改进在实验过程中,可能会遇到一些误差,如温度控制不准确、电路接触不良等。
为了减小误差,可以采取以下改进措施:1. 提高温度控制的精度,使用更为准确的温控设备。
2. 仔细检查电路连接,确保接触良好,避免电阻值的测量误差。
3. 多次重复实验,取平均值,以减小随机误差的影响。
五、应用与展望热敏电阻温度计在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在家电中,热敏电阻温度计常用于空调、冰箱等设备的温度控制,保证设备在适宜的温度范围内工作。
在工业领域,热敏电阻温度计也被广泛应用于各种生产过程的温度监测与控制中。
未来,随着科技的不断进步,热敏电阻温度计的精度和稳定性将进一步提高。
同时,热敏电阻温度计的应用范围也将扩大,涉及更多领域。
热敏电阻测温校准热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的电阻器件。
当温度上升时,热敏电阻的电阻值会下降;相反,当温度下降时,电阻值会上升。
这种特性使得热敏电阻成为温度测量和控制中一种常用的传感器。
对于使用热敏电阻测温的应用来说,一个重要的步骤是校准。
校准是为了保证热敏电阻的测温准确性,使得测得的温度值与实际温度值尽可能接近。
下面将就热敏电阻测温校准的原理、方法和注意事项进行详细介绍。
1.校准原理热敏电阻的电阻值与温度之间存在一定的关系,常用的关系模型有斯特恩-沃尔特效应、指数模型和B值模型等。
校准的目标就是找到这种关系并建立一个准确的温度-电阻值转换模型。
校准的基本原理是通过将热敏电阻与已知温度源接触形成一个温度测量电路,测量输入电阻值与已知温度的对应关系,然后根据这个对应关系建立一个校准曲线或表格。
在后续测量中,根据热敏电阻的电阻值就可以得到对应的温度。
2.校准方法校准热敏电阻测温的方法有几种常见的选择:(1)外部校准法:将热敏电阻的测量结果与标准温度计测得的温度进行比较,然后根据差值进行校准。
在实际操作中,可以将热敏电阻和标准温度计置于同一溶液中,随着温度的变化,测量两者的电阻值和温度值,然后进行比较和校准。
(2)内部校准法:在热敏电阻的外部串联或并联电路中加入已知温度源,测量电阻值与温度值的对应关系,以便建立校准曲线或表格。
(3)数字校准法:使用数字温度测量仪或传感器对热敏电阻和标准温度计进行同时测量,通过比较两者的温度值,建立校准关系。
3.注意事项在进行热敏电阻测温校准时,需要注意以下几个方面:(1)温度源的选择:校准过程中使用的温度源应具有良好的稳定性和准确性,以确保校准结果的准确性。
在一些应用中,可以使用冰水混合物和沸水作为标准温度源。
(2)电路的稳定性:在校准过程中,电路的稳定性也非常重要。
包括电源的稳定性、电路连接的可靠性和测量仪器的准确性等。
这些因素都会对校准结果产生影响,需要特别注意。
热敏电阻原理图
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器件,它的电
阻值随温度的升高而减小,随温度的降低而增大。
热敏电阻广泛应
用于温度测量、温度补偿、温度控制等领域,是一种非常重要的敏
感元件。
热敏电阻的原理图如下所示:
(图1 热敏电阻原理图)。
在图中,我们可以看到一个典型的热敏电阻连接电路。
热敏电
阻通常由一种特殊的半导体材料制成,当温度升高时,半导体内的
自由电子增多,电阻值随之减小;当温度降低时,半导体内的自由
电子减少,电阻值增大。
这种特性使得热敏电阻可以用来测量温度,并且可以根据温度的变化来控制电路的工作状态。
热敏电阻的原理图中还包括一个电压源和一个电流表。
电压源
提供电路所需的电压,而电流表用来测量电路中的电流大小。
当热
敏电阻的电阻值发生变化时,电路中的电流也会相应地发生变化,
通过测量电流的大小,我们可以得知热敏电阻的电阻值,从而推算
出当前的温度。
除了用于温度测量和控制外,热敏电阻还可以用于温度补偿。
在一些需要高精度的电路中,温度的变化会对电路的性能产生影响,为了消除这种影响,可以使用热敏电阻来实现温度补偿,从而提高
电路的稳定性和精度。
总的来说,热敏电阻作为一种重要的敏感元件,在电子电路中
有着广泛的应用。
通过合理地设计和使用热敏电阻,可以实现对温
度的测量、控制和补偿,从而提高电路的性能和稳定性。
以上就是关于热敏电阻原理图的介绍,希望能对大家有所帮助。
如果对热敏电阻还有其他疑问,欢迎留言讨论。
深圳职业技术学院Shenzhen Polytechnic实训(验)项目单Training Item项目编号Item No.01项目名称Item热敏电阻温度测量与报警电路调试与应用训练对象Class电子专业二年级(三年制)三年级(四年制)学时Time2 课程名称Course传感器应用技术教材Textbook传感器应用(高等教育出版社)目的Objective(1)了解热敏电阻的分类与特性;(2)熟悉PTC和NTC热敏电阻工作原理;(3)掌握热敏电阻温度测量与报警电路的制作与调试方法;(4)掌握电子产品常见故障的检测与维修方法。
内容(方法、步骤、要求或考核标准及所需工具、材料、设备等)一、实训设备与工具传感器综合应用创新实训平台、温湿度传感器应用模块(功能电路板)、正温系数热敏电阻MZ5-10K、负温系数热敏电阻MF52AT-10K、数字式万用表等。
二、实训原理热敏电阻是用半导体的氧化物制成的对温度变化敏感的电阻。
按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)、负温度系数热敏电阻器(NTC)和突变型负温度系数热敏电阻(CTR)。
热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。
正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越高时电阻值越低,突变型负温度系数热敏电阻(CTR)表现为在某特定温度范围内随温度升高电阻值急聚降低3~4各数量级,它们同属于半导体器件。
利用热敏电阻这些特性制作的正温系数温度测量与报警电路如图1所示。
图1 PTC正温度系数热敏电阻应用电路在图1中,U3A、U3B分别为温度上、下限报警用比较器LM393(比较器LM393引脚图如图2所示)。
R14与PTC热敏电阻组成一个回路,从PTC热敏电阻两端取出的分压Uo1分别加到比较器U3B的同相端与U3A的反相端。
根据比较器的工作原理,当其同相端电压高于反相端电压时,比较器翻转输出高电平,反之输出为低电平。
温度监测及报警电路(热敏电阻+LM324)姓名:_____孔亮______ 学号:____0928401116____一、元件介绍:1、热敏电阻MF53-1:2、LM324:LM324是四运放集成电路,它采用14脚双列直插塑料封装,lm324原理图如图所示。
它的内部包含四组形式完全相同的运算放大器,除电源共用外,四组运放相互独立。
每一组运算放大器可用图1所示的符号来表示,它有5个引出脚,其中“+”、“-”为两个信号输入端,“V+”、“V-”为正、负电源端,“Vo”为输出端。
两个信号输入端中,Vi-(-)为反相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相反;Vi+(+)为同相输入端,表示运放输出端Vo的信号与该输入端的相位相同。
lm324引脚图见图2。
图一图二由于LM324四运放电路具有电源电压范围宽,静态功耗小,可单电源使用,价格低廉等优点,因此被广泛应用在各种电路中。
3、LED——发光二极管LED(Light-Emitting-Diode中文意思为发光二极管,是一种能够将电能转化为可见光的半导体,它改变了白炽灯钨丝发光与节能灯三基色粉发光的原理,而采用电场发光。
据分析,LED的特点非常明显,寿命长、光效高、无辐射与低功耗。
LED的光谱几乎全部集中于可见光频段,其发光效率可超过150lm/W(2010年)。
一般LED工作时,加10mA足以使之正常工作,故电阻值为V o/10mA,即为外加电阻的值,如+5V的电压下可以使用500欧姆的电阻。
二、设计原理:检测电路采用热敏电阻RT(MF53-1)作为测温元件;采用LM324作比较电路;用发光二极管实现自动报警。
报警分三级:温度>20O C,一个灯亮;温度>40O C,二个灯亮;温度>60O C,三个灯亮。
三、M ultisim仿真:仿真电路设计图说明:该仿真电路图以5kΩ的电位器模拟热敏电阻MF53—1在不同温度下的阻值,并利用分压电路将不同温度下热敏电阻下方的电位送入LM324与事先计算好的电位进行比较,当其电位大于事先计算好的电位时,运放输出高电平,点亮LED,达到报警的效果。
ntc测温电路原理
NTC(Negative Temperature Coefficient)测温电路是利用负温
度系数(NTC)热敏电阻来测量温度的一种电路设计。
NTC热敏电阻是一种电阻,在不同温度下其电阻值会发生变化。
具体来说,随着温度的升高,NTC电阻的电阻值会逐渐
减小。
这种特性使得NTC热敏电阻可以用作温度传感器,通
过测量其电阻值的变化来确定环境的温度。
在NTC测温电路中,NTC热敏电阻一端连接到电流源,另一
端连接到一个参考电阻。
这个参考电阻的电阻值是已知的且稳定的,用来建立一个基准电压。
NTC热敏电阻与参考电阻串
联连接,形成一个电压分压器。
通过测量NTC热敏电阻与参考电阻之间的电压分压,可以推
导出NTC热敏电阻的电阻值。
由于NTC热敏电阻的电阻值与温度呈负相关,因此可以根据电阻值的变化来得知温度的变化。
为了实现温度测量,NTC测温电路通常还要包括一个模拟电路,用来将NTC热敏电阻的电阻值转换为与温度呈线性关系
的电压信号。
这个模拟电路通常使用运放以及其他元件来实现。
总结起来,NTC测温电路利用NTC热敏电阻的负温度系数特性,通过测量其电阻值的变化来确定温度的一种电路设计方法。
实验6 热敏电阻的温度特性测量注意事项:(1) 本实验内容与教材差别较大,实验前请认真阅读实验室提供的讲义和实验牌,以及任课教师的演示讲解。
(2) 先按实验讲义将电路连接好,经教师检查后再开电源。
(3) 完成实验后,先关闭仪器电源,再关总电源。
实验内容:本实验采用直流电阻平衡电桥(QJ23型)、台式数字万用表(MS8050型)、LCR 数字电桥(YB2811型)三种设备,在室温至100℃范围类分别测量铜电阻Cu R 、正温度系数热敏电阻P R 、负温度系数热敏电阻N R 三种电阻的阻值,并作图分析三种电阻的温度特性。
三种电阻的温度由FB203型多档恒流智能控温实验仪控制。
这是本学期中使用仪器设备最多的实验,实验前必须认真阅读讲义和使用说明书,掌握仪器的使用方法。
1.测量不同温度下铜电阻Cu R 、正温度系数热敏电阻P R 、负温度系数热敏电阻N R 的阻值。
从室温至100℃,每隔5℃测一组数据并记录。
升温过程和降温过程各测一组,取平均值作为被测电阻的阻值。
*下标Cu 是铜的化学式,P 代表Positive ,N 代表Negative 。
2.作Cu R 、P R 、N R 随温度的变化关系曲线,温度T 为横坐标。
3.计算Cu R 、P R 、N R 三种电阻的温度系数。
思考题:为什么热敏电阻有对温度高度灵敏的特性?实验仪器使用方法1.QJ23型直流电阻电桥电桥原理如图1,被测铜电阻Cu R 接面板上的x R 端口,取工作电压E =2V ,按下开关B 并锁定,使电桥工作。
轻按开关G ,观察电流计指针的偏转情况,松开G 。
旋转面板上的几个电阻调节旋钮改变C R 值,再轻按G ,观察指针偏转。
如此循环操作,直至按下G 时指针指向零点不动。
此时电桥平衡,Cx Cu R R R ==。
2.MS8050型数字万用表将FB203型多档恒流智能控温实验仪前面板的热敏电阻输出端口接万用表的“COM ”口和“V ΩHz正负极。
热电阻和热敏电阻的电路符号热电阻和热敏电阻是测量温度的常用元件。
它们的电路符号被广泛应用于电子电路的设计和图示之中,具有重要的实际意义。
本文将针对热电阻和热敏电阻的电路符号进行详细介绍,让读者更好地了解电路符号的含义和应用。
一、热电阻的电路符号热电阻(Thermistor)是一种基于温度电阻值变化的元件。
一般来说,它的电路符号如下图所示:该符号由一个正方形和两条平行线组成。
正方形代表元件自身,平行线表示温度变化的影响。
其中,上述符号中,平行线有图形大小,颜色和长度区分,具体解释如下:1.平行线大小:平行线的大小表示元件感应的温度变化的大小。
即在系统产生温度变化时,平行线的长度会根据变化的温度大小而变化。
2.平行线颜色:平行线的颜色表示元件的类型。
在不同类型的温度元件中使用不同的颜色符号,可以准确地区分温度变化元件的类型。
例如,热电阻符号的平行线是黑色的。
3.平行线长度:平行线的长度可以表示元件测量温度的范围。
线的长度越长,温度范围就越广泛。
二、热敏电阻的电路符号热敏电阻是另一种基于温度电阻值变化的元件。
与热电阻不同,热敏电阻符号的形状与标志使用了不同的符号来表示。
具体的电路符号如下所示:该符号由一个正方形和一个向左上方的箭头组成。
正方形代表元件自身,箭头表示元件的变化方向。
其中,上述符号中,箭头具体表示什么含义呢?1.箭头方向:热敏电阻的箭头方向表示连接电子元件时的引脚的方向。
因此,箭头上下左右方向与其连接方式有关。
2.箭头长度:热敏电阻的箭头长度表示温度变化时电阻值的大小。
箭头越长,随温度变化的大小就越大。
综上所述,热电阻和热敏电阻芯片上的电路符号是基于元件的特点以及芯片芯片的特性来标志的。
对于工程师来说,掌握这些电路符号是电子电路设计的基础。
掌握了这些电路符号以及其所代表的元件的种类和特征,就可以在电路设计、开发和生产等方面有着更加准确和合理的设计和操作。
热敏电阻温度测量电路
下图是温度在0~50℃范围的测量电路。
当温度为0℃时输出电压是0V ,温度为50℃时是5V 。
他可以与电压表链接来测量温度,也可以连接AD 转换器变换为数字量,利用计算机之类进行测量。
1、工作原理
该电路由检测温度的热敏电阻和1个运算放大器电路,以及将0~50℃的温度信息变换为0~5V 电压的2个运算放大器电路构成。
热敏电阻检测温度时,利用热敏电阻TH R 与电阻3R 分压后的电压作为检测电压进行处理,在这里是利用运算放大器1OP 的电压跟随器电路提取的。
输出电压的极性为正,随着温度的上升,热敏电阻的电阻值降低,所以输出电压也下降。
检出的信号加在1OP 和电阻~4R 7R 构成的差动放大电路的正输入端上,而加在负输入端上的是由8R 、9R 、1VR 对5V 分压后的电压,这部分是电压调整电路,可以在温度为0℃时将1OP 的输出电压调整为0V ,这样就可以输出与温度上升成比例的负电压。
2OP 的输出加在由3OP 构成的反转放大电路上被放大,放大倍数为—10211/)(R VR R +倍。
调整2VR 可以使温度达50℃时3OP 的输出电压为+5V 。
通过调整1VR 和2VR ,可以在0℃时得到0V 的输出电压,50℃时得到5V 的输出电压,使输出电压与温度成比例。
2、设计
(1)温度测量范围以及输出电压、电源电压的确定:设定温度测量范围为0~50℃,这时的输出电压是0~5V 。
电路使用的电源为±15V ,基准电压为5V 。
(2)热敏电阻和运算放大器的选定:这里使用NTC 型热敏电阻,选用25℃的电阻值为10K Ω,误差在±1%以内的NTH4G39A 103F02型,这种热敏电阻的常数为B=3900。
(3)补偿电阻3R 的确定:电阻3R 的作用是当热敏电阻的温度变化时,将相对应的输出电压的变化线性化。
设线性化的温度范围是0~50℃,,那么补偿电阻3
R
可由下式求得:
Ω=-+-+=k R R R R R R R R R X
X 566.722)(1010103 (4)电阻1R 、2R 、电容器1C 的确定:这是给热敏电阻提供电压的分压电阻,这个电压是通过电阻1R 和2R 将5V 电压分压而得到的。
在设定热敏电阻电路的分压时,要考虑如何避免自加热的影响,根据耗散常数(mW/℃)来判断,这里的电路电压应为0.5V 。
设定时要使2R 的值比3R R TH +的值小很多,这里取为68Ω。
然后决定电阻1R 的值,使得能够获得合适的热敏电阻电路的电压:
热敏电阻电路=)/(212R R R +×电源电压
因此1R 可以由下式计算出:
1R =11×6R =620Ω
电容器1C 的作用是除去电源电路的噪声,这里选用容量0.1F μ,耐压35V 的陶瓷电容器。
(5)电阻74~R R 的确定:这些电阻的作用是使运算放大器2OP 作为差动放大器工作,这里设定差动放大器的增益为1倍,所以各阻值都相同,均取10k Ω。
(6)电阻8R 、9R 、1VR 的确定:它们的作用是当温度为0℃时所提供的电压能够使2OP 的输出电压为0V ,当0℃时,1OP 的输出电压是0.403V 。
利用1VR 为100Ω.
8R 和9R 可以通过求解下面联立方程式计算出:
6.052.059
18199
189=⨯+++=⨯++R VR R VR R R VR R R (7)电阻10R 、11R 、2VR 的确定:这些电阻与运算放大器3OP 一起构成反转放大电路,这部分的作用是将50℃时2OP 的输出电压放大到5V 。
根据热敏电阻的特性,50℃时2OP 的输出电压约为—2.4V ,将它放大很多,这里取10R =10k Ω。
另外,在确定电阻值时应该确保能够将—2.2 ~ —2.6V 的输出电压放大到+5V ,就是说能够获得—2.3 ~ —1.9倍的增益。
所以11R 和2VR 应该满足下面的方程式:
9.13.2101110
211==+R R R VR R
这里取11R =18k Ω、2VR =5k Ω。
(8)电源电路旁路电容62~C C 的确定:电容器62~C C 的作用是除去电源电路的噪声以及布线上产生的电感的影响,这里选用容量0.1F μ,耐压35V 的陶瓷电容器。
(9)1VR 、2VR 的调整:首先调整可变电阻使211VR R +的值为最大,然后再在温度为0℃时,调整2VR 使3OP 的输出电压为0V ,最后在温度为50℃时,调整2VR 使3OP 的输出电压为+5V 。
(10)这样调整的结果就可以得到与温度成正比例的输出。
3、原理图。