實(shí)驗(yàn)一熱電阻傳感器.doc

實(shí)驗(yàn)一 熱電阻傳感器一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、學(xué)習(xí)直流電橋平衡調(diào)節(jié)電路的使用方法。2、了解電橋測量電阻的原理。3、學(xué)習(xí)熱電阻傳感器的測溫使用及接線。二、實(shí)驗(yàn)器材1、傳感器實(shí)訓(xùn)臺操作板1的直流電壓源。操作板2的熱電阻測量電路；2、電阻100歐姆4只、熱電阻（Cu50及PT100）；3、數(shù)字萬用表、電工工具等。三、實(shí)驗(yàn)原理熱電阻的測溫原理是基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨著溫度的變化而變化的特性。例如：PT100是標(biāo)稱內(nèi)阻為100的鉑電阻，該阻值是指0C時的內(nèi)阻，其環(huán)境溫度越高，內(nèi)阻越大。熱電阻的阻值和溫度的對應(yīng)關(guān)系可以查分度表得到。熱電阻的測量轉(zhuǎn)換電路可以采用單臂橋式電路，如下圖5-1所示。圖5-1 熱電阻的測量轉(zhuǎn)換電路對于單橋臂有變化的等臂電橋而言：-（1）式中為電橋平衡后因溫度改變導(dǎo)致的熱電阻的內(nèi)阻變化值；R為電橋平衡時的原始值；E為電橋輸入電源信號。所以我們可由測出的U0求得，因此熱電阻此時實(shí)際電阻Rt=100+，查PT100分度表或相關(guān)軟件即可得到我們所需的溫度值。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、采用PT100熱電阻測量溫度。1）在元件備用區(qū)ST1放置100歐姆電阻，并連接到圖中所示的A、C之間作為橋臂電阻2）將圖5-1中B、C處的跳線插孔用實(shí)驗(yàn)跳線短接，然后在橋臂電阻R3、R4中均安置100歐姆電阻，這樣就構(gòu)成了以Rw、ST1、R3、R4為橋臂的電橋，如上圖所示。3）接通直流電源E(即+5V) ，調(diào)節(jié)Rw可令電橋平衡。4）斷開電源，取下ST處電阻，用PT100熱電阻代替ST(即以二線制將紅、蘭接入A、C之間)，接通電源E，用萬用電表測量Uo。改變溫度，測量Uo。5）記錄數(shù)據(jù)，填入表1中。2、采用Cu50熱電阻測溫。1）在備用元件區(qū)ST1、ST2上均安置100歐姆電阻，將其并聯(lián)即為50歐姆，將該電阻接入橋路A、C，處插孔中。2）重復(fù)以上2）5）的步驟。3、熱電阻的三導(dǎo)線四分之一電橋電路測溫。1）將PT100熱電阻的三端紅、蘭、蘭，分別接到圖中A、B、C處，在電阻R3、R4中均安放100歐姆電阻，即構(gòu)成單臂電橋。2）在E處的上下插孔中分別接+5V和GND5，調(diào)節(jié)Rw，即可使電橋平衡。3）斷開電源及熱電阻，可測的Rw、Rt所在橋臂的共同電阻，由于此前橋路平衡且構(gòu)成電源對稱電橋，所以Rw占所測阻值的一半，我們可將該值作為Rt的初始值。4）恢復(fù)橋路，接通電源E，改變熱電阻的環(huán)境溫度，在Uo處測得電橋的輸出電壓信號。記錄數(shù)據(jù)。五、實(shí)驗(yàn)報告1、按實(shí)驗(yàn)步驟完成實(shí)驗(yàn)，記錄并整理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，計算溫度值。表1第一組數(shù)據(jù)第二組數(shù)據(jù)輸出電壓U0熱電阻阻值R溫度輸出電壓U0熱電阻阻值R溫度Pt100Cu50