简易热敏电阻温度计的设计.

热敏电阻温度计的设计实验简介热敏电阻温度计是一种测量温度的传感器，它利用材料的电阻随温度变化的特性来实现温度的测量。

本文将详细介绍热敏电阻温度计的设计实验方法和步骤。

实验目的通过设计热敏电阻温度计的实验，掌握以下知识和技能： 1. 了解热敏电阻的基本原理和特点； 2. 掌握热敏电阻的测量方法和电路连接； 3. 学会使用热敏电阻测量温度。

实验器材和材料下面是进行热敏电阻温度计设计实验所需的器材和材料： 1. 热敏电阻 2. 连接线3. 变阻器 4. 示波器 5. 温度源 6. 温度计（参考）实验步骤步骤一：热敏电阻的特性测试1.连接热敏电阻和示波器：将热敏电阻的两端分别连接到示波器的输入端口。

2.设置示波器的垂直和水平方向的刻度，使得能够清晰地观察到热敏电阻的电阻变化。

3.通过改变温度源的温度，观察示波器上显示的电阻变化情况。

4.记录不同温度下的热敏电阻的电阻值，并绘制温度和电阻之间的关系曲线。

步骤二：热敏电阻的电路连接1.根据热敏电阻的数据手册，确定热敏电阻的额定电阻值和温度系数。

2.选择合适的电阻和电路连接方式，以便实现温度测量的精度和稳定性。

3.进行电路连接，并使用万用表测量电路的电阻值，确保电路连接正确无误。

步骤三：热敏电阻温度计的标定1.使用温度计准确测量一个已知温度，例如室温。

2.将已知温度下热敏电阻的电阻值测量结果和温度计的测量结果进行比较，得到电阻值和温度的对应关系。

3.根据已知温度和热敏电阻的电阻值，得到热敏电阻的标定曲线。

步骤四：热敏电阻温度计的实际温度测量1.使用标定曲线，根据热敏电阻的电阻值计算出实际温度。

2.将热敏电阻的电阻值连接到电路中，通过电路输出的电压或电流来测量实际温度。

结论通过实验设计和实施，我们成功地制作了一个热敏电阻温度计，并了解了热敏电阻的基本原理和特点。

我们还学会了热敏电阻的测量方法和电路连接，并掌握了使用热敏电阻进行温度测量的技能。

这些知识和技能将在实际应用中发挥重要作用，为温度测量和控制提供了有力支持。

热敏电阻温度计的设计方案一、整体思路。

咱要做个热敏电阻温度计呢，就像给温度这个调皮的小怪兽做个探测器。

这个温度计的核心就是热敏电阻啦，它可神奇了，温度一变，它的电阻值就跟着变，就像个超级敏感的小卫士。

我们就利用这个特性，把温度这个看不见摸不着的东西转化成能看明白的数值，显示在屏幕上或者其他啥地方。

二、所需材料和工具。

1. 热敏电阻：这是咱的主角，就像电影里的超级英雄一样重要。

要选那种对温度变化反应灵敏的，不然这个温度计就成了个小迷糊，测不准温度啦。

2. 电源：得给这个小系统供电呀，就像给超级英雄补充能量一样。

可以是电池，方便携带，要是做个固定在某个地方的温度计，接个电源适配器也不错。

3. 微控制器（比如单片机）：这就像是温度计的大脑，负责处理热敏电阻传过来的信号，把电阻值的变化换算成温度值。

它可聪明啦，能按照我们设定好的程序进行复杂的计算。

4. 显示屏：这是温度计的脸蛋，把温度值显示出来给我们看。

可以是液晶显示屏（LCD），清楚又节能；要是想酷一点，用个OLED显示屏，显示效果那叫一个酷炫。

5. 其他小零件：像电阻、电容这些小零件也不能少，它们就像是超级英雄身边的小助手，帮助电路稳定运行，保证各个部分能和谐共处。

6. 工具方面：电烙铁是必须的，用来焊接那些小零件，就像厨师用锅铲做菜一样熟练地把各个零件连接起来。

还有万用表，用来检测电路是否正常，就像医生给病人做检查一样，找出电路中的毛病。

三、设计步骤。

1. 电路设计。

把热敏电阻接入电路。

可以设计一个简单的分压电路，让热敏电阻和一个普通电阻串联，然后接到电源两端。

这样，随着温度变化，热敏电阻的电阻值改变，它两端的电压也会跟着变，就像跳舞的小伙伴，随着音乐（温度）改变步伐（电压）。

接着，把这个电压信号接到微控制器的模拟输入引脚。

微控制器就像一个好奇的小侦探，时刻准备着接收这个信号并进行分析。

2. 微控制器编程。

在微控制器里，我们要写程序啦。

这个程序就像给小侦探（微控制器）一本秘籍，让它知道怎么根据接收到的电压值算出温度。

大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告实验名称 热敏电阻温度计的设计教师评语实验目的与要求：（1） 掌握电阻温度计测量温度的基本原理和方法。

（2） 设计和组装一个热敏电阻温度计。

主要仪器设备：稳压电源， 自制电桥盒（如右下图所示）， 直流单臂电桥箱和热敏电阻感温原件等。

实验原理和内容： 热敏电阻温度计的工作原理由于热敏电阻的阻值具有随温度变化而变化的性质， 我们可以将热敏电阻作为一个感温原件， 以阻值的变化来体现环境温度的变化。

但是阻值的变化量以直接测量的方式获得可能存在较大的误差， 因此要将其转化为一个对外部条件变化更加敏感的物理量； 本实验中选择的是电流， 通过电桥可以将电阻阻值的变化转化为电流（电压）的变化。

电桥的结构如右图所示， R1、R2、R3为可调节电阻， Rt 为热敏电阻。

当四个电阻值选择适当时， 可以使电桥达到平衡， 即AB 之间（微安表头）没有电流流过， 微安表指零； 当Rt 发生变化时， 电桥不平衡， AB 间有电流流过， 可以通过微安表读出电流大小， 从而进一步表征温度的变化。

成 绩教师签字当电桥不平衡时， 可以描绘成如右侧的电路图。

根据基尔霍夫定律和R1=R2的条件， 能够求得微安表在非平衡状态下的电流表达式：ttg ttcd g R R R R R R R R R U I ++++-=331322)21(式中， Ucd 为加载在电桥两端的电压， Rg 为微安表头的内阻值。

可以见到， 为使Ig 为相关于Rt 的单值函数， R1、R2、R3和Ucd 必须为定值， 而其定制的大小则决定于以下两个因素： 1） 热敏电阻的电阻-温度特性。

2） 所设计的温度计的测温上限t1和测温下限t2。

步骤与操作方法： 1. 温度计的设计（1） 测出所选择的热敏电阻Rt-t 曲线（或由实验室给出）。

（2） 确定R1、R2、R3的阻值。

具体方法如下：该实验中， t1=20℃，t2=70℃, 对应R t -t 曲线可以得到R t1和R t2； Rg 由实验室给出， U cd 取值为1.3V ， 由微安表面板上可读出I gm =50μA 。

目录1 绪论 (1)1.1 体温计的发展与现状 (1)1.2 新型智能电子体温计的结构及其特点 (2)1.3 总体方案设计 (2)2 测温电路的设计 (4)2.1 温度传感器的介绍 (4)2.2 热敏电阻温度测量计算 (11)2.3 放大电路部分 (12)2.4 恒流源电路 (13)3 ATmega16单片机 (17)3.1 ATmega16单片机硬件介绍 (17)3.2 电源管理与睡眠模式 (21)3.3 系统控制和复位 (22)3.4 AD转换器 (24)4 液晶屏JXD1602 (26)4.1液晶显示简介 (26)4.2 1602字符型LCD简介 (26)4.3液晶特性参数 (29)4.4 控制器接口时序说明 (31)5 编程介绍 (33)5.1 软件设计和仿真软件 (33)5.2 源程序 (35)6 结论 (45)参考文献 (47)致谢 (48)1 绪论单片机智能化仪表是测量仪表的发展趋势。

它给日常生活带来多方面的进步，其中数字温度计就是一个典型的例子，医院、家庭等随处可见，为了能更加满足人们的需要，数字体温计正在更新换代。

温度测量在物理实验、医疗卫生、食品生产等领域有着特别重要的意义。

现在所使用的温度计还有很多是分辨力为1～0.1℃的水银、煤油或酒精温度计。

这些温度计的刻度间隔通常都很密，不容易准确分辨，读数困难，而且他们的热容量比较大，达到热平衡所需的时间较长，因此很难读准，使用非常不方便。

本设计所介绍的数字体温计，与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确等优点，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。

温度计的发展很快，从原始的玻璃管温度计发展到了现在的热电阻温度计、热电偶温度计、半导体集成数字温度计等。

在电子式温度计中，传感器是它的重要组成部分，温度计的精度、灵敏度基本决定了温度计的精度、测量范围、控制范围和用途等。

温度传感器应用极其广泛，目前已经研制出多种新型温度传感器，从而构成性能优良的温度监控系统。

热敏电阻数字温度计及设计与制作一、热敏电阻介绍热敏电阻（Thermistor）是一种特殊类型的电阻元件，也被称为温度传感器或温度电阻。

它由原材料包括硅、聚苯乙烯等制成，一般构成为由特殊陶瓷物质制成的金属杆支撑的微型电阻片，它的电阻值会随温度的变化而发生量级的变化，应用范围广泛，同时也具有非线性特性。

二、原理介绍热敏电阻可以因温度的变化而改变其电阻值，电路中施加的电压，将发生变化的电阻作用的电流，其特性一般是冷端温度为25°C时，电阻值最小，随着温度的增加，电阻值也增加。

热敏电阻具有很强的非线性特性，温度噪声小，因而对温度测量后级电路要求较低，这种特性使热敏电阻更加容易把输入的温度信号转变为数字信号。

三、数字温度计的介绍数字温度计（Digital Thermometer）是一种使用热敏电阻来测量温度的设备，可以检测温度并以数字方式显示温度变化，常用于家用、工业和其它科学测量等领域。

数字温度计利用热敏电阻这种特性，可以把温度信号变换为数字信号，然后再在显示分辨率与可调量程内显示出来。

要设计并制作一台数字温度计，需要用到热敏电阻、运算放大器、A/D转换器、晶体管、多路复用器和显示器等元件。

（1）热敏电阻。

用来检测温度变化，通过将温度变化映射成电阻变化。

（2）运算放大器。

它将检测到的电阻变化信号发送至A/D转换器，用以进一步进行信号转换处理，从而获取准确的温度数值。

（5）多路复用器。

它用来将晶体管处理出的信号发送至显示器，并选择正确的显示模式，以便正确显示温度数值。

五、结论热敏电阻及其特性使其能够非常精确地测量、检测温度变化。

数字温度计设计与制作主要使用热敏电阻以及相关电路元件，它可以把温度信号变换为数字信号，从而在对精度进行严格控制的情况下，准确地显示出温度信息。

基于单片机的热敏电阻温度计的设计
随着科技的不断发展，各种电子设备应用也越来越广泛。

热敏电
阻温度计便是其中之一，它是一种利用物质温度对电阻值的变化来实
现温度测量的智能仪器。

本篇文章将介绍热敏电阻温度计的设计及其
原理。

首先，我们需要准备的材料有单片机、热敏电阻、电阻、显示屏、连接线以及电源。

将这些材料准备齐全后，便可以开始进行热敏电阻
温度计的设计。

我们需要将热敏电阻、电阻、单片机连接成电路。

电路连接后，
需要进行编程，以使得单片机能够读取热敏电阻和电压值，并将其转
换成温度值。

通过显示屏将温度值显示出来，实现对温度的实时监测。

在热敏电阻温度计设计的过程中，需要注意以下几点：
1. 选用合适的热敏电阻：热敏电阻的温度系数决定了它在不同温
度下的电阻值，因此需要选择合适的热敏电阻。

2. 电路的稳定性：电路中各部分的连接不可松动，否则会影响温
度测量的准确性。

3. 编程的准确性：需要通过合理的代码编写来实现对热敏电阻和
电压值的正确读取和转换，确保温度测量的准确性。

总之，热敏电阻温度计因其简单易用、准确度高等优点被广泛应
用于各种领域中，例如工业制冷、医疗设备等。

希望通过本篇文章的
介绍，能够帮助读者更好地了解热敏电阻温度计的设计及其原理，以便于更好地应用于实际生活生产中。

热敏电阻温度计的设计与标定一、实验内容与实验要求1．电阻温度计包括金属电阻温度计和半导体温度计，本实验要求利用半导体材料制备的热敏电阻设计出能够测量常温的温度计，测温范围“实验室室温－75℃”2．对温度计进行定标，绘制T-I(温度－电流)定标曲线。

3．用标定后的温度计，测量人体手心的温度，并与标准温度计所测量结果进行比较。

二、实验前应考虑并回答的问题1. 金属、半导体电阻随温度变化大致有怎么样的规律？2. 金属或半导体材料制成的热敏电阻随温度变化是线性的吗？3. 传感器为什么要定标？4. 非平衡电桥有什么用途？三、实验室可以提供的主要仪器1. 负温度系数半导体热敏电阻一支[25℃时电阻约5KΩ,B值3950/℃]2. 可调温压电源、微安表、万用表（不能当电压表用）。

3. 电加热水壶、金属水杯。

4. 玻璃温度计一支(0~100℃,准确度1℃)。

5. 电阻箱3个、塑料清洗瓶1个、开关和导线等。

四、实验设计报告和实验报告的要求(1). 实验设计报告的要求：1.实验目的；2.实验仪器[含仪器参数]；3.实验原理[热敏电阻、非平衡电桥测温原理，有电流－电阻关系公式，实验设计思路解释]；4. 电路中仪器的可调物理量数值预先选定和计算[电桥上三个电阻阻值、电源总电压等]，5. 实验步骤[结合预先选择和计算的的数据，准确写出“把电阻箱阻值调到xxΩ,电源电压调到x.xxV”]，6. 数据表[结合测量量和自变量，此外，电路中所用仪器的数值量都要记录；7. 实验注意事项。

(2) 实验报告的要求：在实验设计报告的基础上，增加实验中测量到的数据，完成数据处理和分析，实验总结和感受。

五、实验原理：1. 半导体热敏电阻半导体热敏电阻随温度变化典型特性可分为三种类型：负温度系数热敏电阻（NTC ）；正温度系数热敏电阻（PTC ）和特定温度下电阻值发生突变电阻器（CTR ）。

具有负温度系数的热敏电阻，电阻值随温度升高而迅速下降，这是因为热敏电阻由一些金属氧化物如Fe 3O 4、MgCr 2O 4等半导体制成，在这些半导体内部，自由电子数目随温度的升高增加得很快，导电能力很快增强；虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动，但这种作用对导电性能的影响远小于电子被释放而改变导电性能的作用，所以温度上升会使电阻值迅速下降。

热敏电阻测量温度的设计利用NTC 热敏电阻测量温度1前言热敏电阻有很多应用，比如在家用豆浆机、电饭锅等中的温度控制电路都有使用。

热敏电阻有两种，阻值与温度分别成正、负相关的热敏电阻分别叫PTC 热敏电阻和NTC 热敏电阻。

本文主要对用NTC 热敏电阻测量温度的电子温度计的设计和制作进行说明。

一、设计思路1、粗测2此方法利用伏安法来测量电阻，再代入R-T 函数中得到I-T 函数，从而直接利用电流表来读出温度。

①R-T 函数3T= 616.57R -0.072165 或 R= 0.072165-57.616T ②确定电流表的量程与精度考虑因素：电流表可用的表盘范围以及电流表的最大允许电流。

若使用 1.5V 的电池，由于热敏电阻的阻值大约为1.24k Ω-78.5k Ω（对应温度373K-273K ），故电源内阻忽略不计。

由于所购的100μA 的电流表内阻大约为4700Ω（用万用电表测得），最大电流为100微安。

易计算得，应用10000Ω的定值电阻作为限流电阻。

经测量，当温度为373K 时，电阻大约为1.24k Ω，由欧姆定律可以得到电流大约为93.23μA ；同理，温度为273K 时，电阻大约为78.5k Ω，电流大约为16.16μA 。

由这些数据，可以看出，这种方法可利用的电流表范围较大，且均不超过额定电流范围，故其是一种可行的方法。

相对于重画表盘，查表4的方法来读数会更便捷。

③其他方法计算可以发现，使用电流表粗测，精度有限，因此需要找到一种更精确的方法。

首先，如果使用电压表进行读数，那么这种方法的电压表示数表达式较前一种方法复杂许多。

并且通过对其表达式对温度求二阶导数5，可以得出示数在298K 至318K 之间较为精准，但是在低温区和高温区误差大，因此这种方法可行性低。

④得到I-T 函数确定了粗测的方法之后，计算I-T 函数。

由上述粗测的步骤，我们可以通过闭合电路欧姆定律来计算由得将其代入R-T 函数，消去R ，对温度单位进行转化，得到I-T 函数6：1NTC 热敏电阻，即随温度升高，电阻降低的热敏电阻 2 具体内容见以下原理部分3 I-T 对应表见“使用说明书”4该函数仅限于我们所使用的NTC 电阻，函数温度单位：开尔文K ；电阻单位：欧姆Ω5 通过求导计算，U-T 函数的二阶导数增减不定，可以得出其变化率在273-293K 范围内变化较大 6温度单位为℃，电流单位为A ，经过万用电表测量，所用的电池的电动势为1.485V G T U R R R I =++G T U R R R =--IT= 273-)14850-485.1(57.6160.072165-I⑤粗测所需元件确定温度计的思路之后，需要考虑所需元件。