温度传感器特性研究实验报告记录
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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D208
实验成绩指导教师张宇
实验时间2016年 6 月 1 日
3
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
4
5 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：
3
12t R R R R =
，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，在0～100℃范围内Rt 的表达式可近似线性为：
01(1)
t R R A t =+ 。
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
11R Rt
O Rt t U U R I U R ==
，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：
)11(
00
T T B T e
R R -=
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。
6
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
Pt100铂电阻的温
度特性/电阻（Ω）
用恒电流法测量
NTC热敏电阻的温
度特性/电阻（Ω）
PN结温度传感
器温度特性的测
试/电压（mV）
30 111.9 883.1 544.3 35 114.1 745.2 533.1 40 116.2 636.4 521.8 45 117.9 554.2 510.5 50 119.8 481.2 499.3 55 121.8 412.3 487.8 60 123.5 353.8 476.5 65 125.4 307.7 464.8 70 127.3 266.4 453.7 75 129.2 238.5 442.4 80 131.1 213.3 430.5 85 133.0 192.8 418.8 90 134.6 177.3 407.0
7
8 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：
30
40
50
60
70
80
90
110
115
120
125
130
135
电阻Ω
温度℃
直流电桥法测量Pt100铂电阻的温度特性
R=0.377T+100.9
R=0.9998
2、恒流源法测量NTC1K 热敏电阻温度特性实验结果：
9 30
40
50
60
70
8090
100
200300400500600
700800900Data: Data1_B Model: ExpDec1
Equation: y = A1*exp(-x/t1) + y0Weighting: y No weighting
Chi^2/DoF = 21.55025R^2= 0.99965 y075.9639±7.62942A12314.76736±44.00138t128.3782±0.6474
电阻Ω
温度℃
用恒电流法测量NTC热敏电阻的温度特性
3、PN 结温度传感器温度特性实验结果：
30
40
50
60
70
80
90
400
420440460480500
520540560电压m V
温度℃
PN结温度传感器温度特性曲线
U De =-2.285T+613.3
R=-0.99997
（写出曲线方程、相关系数）
