7热敏电阻实训台
热敏电阻温度计的设计实验

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。
热敏电阻传感器实训报告

一、引言热敏电阻传感器是一种广泛应用于温度测量和控制的传感器,它能够将温度变化转化为电信号输出,具有结构简单、响应速度快、灵敏度高等优点。
本实训报告旨在通过对热敏电阻传感器的原理、特性、应用等方面的学习,了解热敏电阻传感器的工作原理,掌握其使用方法,并对其进行实验验证。
二、实验原理热敏电阻传感器是利用半导体材料的电阻值随温度变化而变化的特性制成的。
根据温度系数的不同,热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。
1. NTC热敏电阻:当温度升高时,NTC热敏电阻的电阻值会减小,具有负温度系数。
其电阻值随温度变化的曲线呈非线性,一般用于温度测量和控制。
2. PTC热敏电阻:当温度升高时,PTC热敏电阻的电阻值会增大,具有正温度系数。
其电阻值随温度变化的曲线呈非线性,一般用于过热保护、温度补偿等。
三、实验目的1. 了解热敏电阻传感器的原理、特性和应用。
2. 掌握热敏电阻传感器的使用方法。
3. 通过实验验证热敏电阻传感器的性能。
四、实验器材1. 热敏电阻传感器(NTC、PTC各一只)2. 温度控制器3. 电压表4. 电流表5. 电阻箱6. 电源7. 连接线五、实验步骤1. 将NTC和PTC热敏电阻分别接入电路,通过调节温度控制器改变温度,观察电压表和电流表的读数。
2. 记录不同温度下NTC和PTC热敏电阻的电阻值,绘制电阻-温度曲线。
3. 分析电阻-温度曲线,了解NTC和PTC热敏电阻的特性。
4. 通过实验验证热敏电阻传感器的性能,如灵敏度、线性度等。
六、实验结果与分析1. 实验结果(1)NTC热敏电阻的电阻-温度曲线呈非线性,随着温度的升高,电阻值逐渐减小。
(2)PTC热敏电阻的电阻-温度曲线呈非线性,随着温度的升高,电阻值逐渐增大。
2. 分析(1)NTC热敏电阻的灵敏度较高,在较小的温度变化下,电阻值变化较大,适用于精确测量温度。
(2)PTC热敏电阻的灵敏度较低,但在高温下具有较高的电阻值,适用于过热保护等应用。
热敏电阻温度计的设计 实验报告

热敏电阻温度计的设计实验报告大连理工大学大学物理实验报告专业材料物理班级 0705 院(系) 材料学院成绩姓名童凌炜学号200767025 实验台号实验时间 2008 年 11 月 25 日,第14周,星期二第 5-6 节教师签字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。
R2、R3为可调节电阻, Rt为电桥的结构如右图所示, R1、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。
- 1 -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:R2tU,(1)cdR,R3t I,gRR3tR,R,221gR,R3t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)。
电子工艺实训报告电阻器

一、实训目的通过本次电子工艺实训,使学生掌握电阻器的基本知识,了解电阻器的种类、规格、特性及用途,学会电阻器的选用、测试和焊接技术,提高学生的动手能力和实践技能。
二、实训内容1. 电阻器的基本知识(1)电阻器的定义:电阻器是一种能够将电能转换为热能的电子元件,其作用是限制电流流动。
(2)电阻器的单位:电阻的单位是欧姆(Ω),常用的还有千欧(kΩ)、兆欧(MΩ)等。
(3)电阻器的特性:电阻器的特性主要包括电阻值、额定功率、温度系数等。
2. 电阻器的种类(1)固定电阻器:分为线绕电阻器、碳膜电阻器、金属膜电阻器等。
(2)可变电阻器:分为电位器、滑动变阻器等。
(3)特殊电阻器:如热敏电阻、光敏电阻、压敏电阻等。
3. 电阻器的选用(1)根据电路要求选择合适的电阻器类型。
(2)根据电路中的电流和电压选择合适的电阻值。
(3)根据电路的功率要求选择合适的额定功率。
4. 电阻器的测试(1)使用万用表测量电阻值。
(2)使用功率计测量额定功率。
(3)使用温度计测量温度系数。
5. 电阻器的焊接技术(1)焊接前的准备工作:清洁焊接区域,确保焊接材料的质量。
(2)焊接方法:采用烙铁焊接,注意焊接温度和时间。
(3)焊接后的检查:检查焊接点是否牢固,焊接质量是否符合要求。
三、实训过程1. 实训前准备(1)了解实训目的和内容。
(2)熟悉实训设备、工具和材料。
(3)查阅相关资料,掌握电阻器的基本知识。
2. 实训过程(1)识别电阻器:观察电阻器的外观、颜色、规格等,识别电阻器的类型和参数。
(2)选用电阻器:根据电路要求,选择合适的电阻器类型、电阻值和额定功率。
(3)测试电阻器:使用万用表测量电阻值、额定功率和温度系数。
(4)焊接电阻器:按照焊接技术要求,将电阻器焊接在电路板上。
(5)检查焊接质量:检查焊接点是否牢固,焊接质量是否符合要求。
3. 实训总结通过本次实训,我们掌握了电阻器的基本知识、种类、选用、测试和焊接技术。
在实训过程中,我们学会了如何识别电阻器、选用合适的电阻器、测试电阻器的参数以及焊接电阻器。
热敏电阻传感器的应用及特性实验

热敏电阻传感器的应用及特性实验1.掌握热敏电阻的工作原理。
2.掌握热敏电阻测温程序的工作原理。
1.分析热敏电阻传感器测量电路的原理;2.连接传感器物理信号到电信号的转换电路;3.软件观测温度变化时输出信号的变化情况;4.记录实验波形数据并进行分析。
1.开放式传感器电路实验主板;2.热敏电阻温度测量模块;3.温度计;4.导线若干。
热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件(如图1-1所示)。
热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,利用的原理是温度引起电阻变化。
若电子和空穴的浓度分别为n、p,迁移率分别为μn、μp,则半导体的电导为:σ=q(n,μn, p,μp)因为n、p、μn、μp 都是依赖温度T 的函数,所以电导是温度的函数,因此可由测量电导而推算出温度的高低,并能做出电阻-温度特性曲线。
图1-1 热敏电阻外观热敏电阻是电阻值随温度变化的半导体传感器。
它的温度系数很大,比温差电偶和线绕电阻测温元件的灵敏度高几十倍,适用于测量微小的温度变化。
热敏电阻体积小、热容量小、响应速度快,能在空隙和狭缝中测量。
它的阻值高,测量结果受引线的影响小,可用于远距离测量。
它的过载能力强,成本低廉。
但热敏电阻的阻值与温度为非线性关系,所以它只能在较窄的范围内用于精确测量。
热敏电阻在一些精度要求不高的测量和控制装置中得到广泛应用。
热敏电阻按电阻温度特性分为三类。
(1)负温度系数热敏电阻(NTC):在工作温度范围内温度系数一般为-(1~6)%/C°。
(2)正温度系数热敏电阻(PTC):又分为开关型和缓变型,开关型在居里点的温度系数大约(10~60)%/C°,缓变型一般为(0.5~8)%/C°。
(3)临界负温度系数热敏电阻(CTR):NTC热敏电阻可用于温度计、温差计、热辐射计、红外探测器和比热计中作为检测元件。
测温范围为-60 至+300℃,在更高的温度时其稳定性开始变差。
NTC热敏电阻的标称阻值一般在1Ω至100MΩ之间。
热敏电阻温度测量与报警电路实训

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热敏电阻及测温系统课程设计

热敏电阻及测温系统课程设计目录1、总体设计 (1)1.1 课设任务 (1)1.2 小组成员及分工 (1)1.2.1 小组成员组成 (1)1.2.2 组员分工 (1)1.3 总体设计方案 (1)2、硬件设计 (3)2.1 热敏电阻温度传感器 (3)2.2 A/D转换器 (3)2.2.1 AD0809简介 (3)2.2.2 基于AD0809的数模转换电路42.2.3 模数转换单元电路的设计 (4)2.3 LED数码管显示原理 (5)2.4 AT89S52单片机 (6)3 软件设计 (9)3.1 模数转换 (9)3.2数码显示 (10)4、仿真及计算 (11)4.1 实验步骤 (11)4.2利用MATLAB对实验数据进行处理 (11)4.3 仿真公式 (14)4.4 结果分析 (14)5、心得体会 (16)6、参考文献 (17)附录 (18)1、总体设计1.1 课设任务1.了解热敏电阻的工作原理;2.掌握热敏电阻调理电路和AD转换;3.了解非线性特性和其校正方式;4.使用单片机读取转换值并显示。
本课程设计使用热敏电阻为传感器,结合后端处理电路和AD转换器,并用AT89C51单片机获取数据,测得温度数码管显示出来。
1.2 小组成员及分工1.2.1 小组成员组成组长:黄波组员:华林峰、黄奔涛、柯良1.2.2 组员分工当我们拿到这个课题“热敏电阻及温度测试系统”后,首先全组人员开了一个小的讨论会,大家都提出了自己的想法,然后根据课程设计的任务要求进行了明确的分工:组长黄波负责系统的总体的设计和程序的编写;黄奔涛主要负责上网查找相关热敏电阻传感器和AD0809数模转换器的工作原理;华林峰负责对设计过程中实验数据的记录并利用MATLAB软件对实验数据进行处理;柯良则负责文字的处理,撰写课程设计报告;然后,大家一起对热敏电阻调理电路和AD转换进行学习研究,并进行软件的调试;最终实现了课程设计的任务要求,达到了胥老师所预期的结果及“热敏电阻传感器将采集到的电压信号经过AD0809模数转换器将模拟信号转换为数字信号并在单片机上显示当前的温度值。
实训项目1电阻器的认知与检测实验报告

实训项⽬1电阻器的认知与检测实验报告实训项⽬1 电阻器的认知与检测⼀、实训概要主要讲解各种电阻元件的符号、标识及检测⽅法。
要求读者能正确识别各种电阻元件的阻值及功率,了解其应⽤范围,掌握电阻元件的检测⽅法。
⼆、实训⽬的1、通过实训学习,深⼊理解电阻器的分类,电阻器标称系列与阻值、误差的识别。
2、掌握电阻器、电位器的测量⽅法。
3、熟悉特殊的电阻元件的特点。
三、实训原理⼀)电阻元件的分类1.按电阻体材料、⽤途分2.按阻值的可变与否进⾏分类按阻值的可变与否来分,电阻元件可分为固定电阻和可变电阻(电位器),它们在电路中的符号如图所⽰。
⼆)电阻器的参数任何电阻元件都有⾃⼰的型号,电阻型号常由四部分组成,各部分所表⽰的含义见教材表10-1所⽰。
1.碳质电阻碳质电阻由碳粉、填充剂等压制⽽成,价格便宜但性能较差,现在已不常⽤。
2.线绕电阻(RX)线绕电阻由电阻率较⼤、性能稳定的锰铜、康铜等合⾦线涂上绝缘层,在绝缘棒上绕制⽽成。
阻值R=ρ l/s,其中ρ为合⾦线的电阻率,l为合⾦线长,s为合⾦线的截⾯积。
当ρ、s为定值时电阻值和长度具有很好的线性关系,精度⾼,稳定性好,但具有较⼤的分布电容,较多⽤在需要精密电阻的仪器仪表中。
3.碳膜电阻器(RT)碳膜电阻器是由结晶碳沉积在磁棒或瓷管⾻架上制成的,稳定性好、⾼频特性较好、并能⼯作在较⾼的温度下(70 C),⽬前在电⼦产品中得到⼴泛的应⽤。
其涂层多为绿⾊4.⾦属膜电阻RJ与碳膜电阻相⽐,⾦属膜电阻只是⽤合⾦粉替代了结晶碳,除具有碳膜电阻的特性外,能耐更⾼的⼯作温度。
其涂层多为红⾊。
6.贴⽚电阻该类电阻⽬前常⽤在⾼集成度的电路板上,它体积很⼩,分布电感、分布电容都较⼩,适合在⾼频电路中使⽤。
⼀般⽤⾃动安装机安装,对电路板的设计精度有很⾼的要求,是新⼀代电路板设计的⾸选组件。
7、合成膜电阻有合成膜电阻和合成实芯电阻等类型。
合成膜电阻(RH)是通过将导电合成物悬浮液均匀涂在绝缘基体表⾯,再经固化后⽽形成的。
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半导体热敏电阻的主要特点
(1)灵敏度较高,其电阻温度系数要比金属大; (2)工作温度范围宽: 常温器件 -55℃~315℃, 高温器件 >315℃(目前最高可达到2000℃), 低温器件 -55℃~-273℃; (3)体积小; (4)使用方便; (5)易加工成各种形状; (6)稳定性好、过载能力强。
负温度系数热敏电阻类型很多,使用区分低温(-60~300℃)、 中温(300~600℃)、高温(>600℃)三种,有灵敏度高、稳定性 好、响应快、寿命长、价格低等优点,广泛应用于需要定点测温的 温度自动控制电路,如冰箱、空调、温室等的温控系统。
半导体热敏电阻的工作(导电)机理
3.临界温度热敏电阻(CTR)的工作(导电)机理 构成临界温度热敏电阻的材料是钒、钡、锶、磷等元素氧化物 的混合烧结体,是半玻璃状的半导体,也称CTR为玻璃态热敏电阻。 骤变温度随添加锗、钨、钼等的氧化物而变,这是由于不同杂质的 掺入,使氧化钒的晶格间隔不同造成的。 若在适当的还原气氛中五氧化二钒变成二氧化钒,则电阻急变 温度变大,若进一步还原为三氧化二钒,则急变消失。
热敏电阻的主要结构形式
圆片形
薄膜形
杆形
管型
平板形
珠形
扁圆形
垫圆
杆形
常见的半导体热敏电阻
01 新能源汽车发展背景分析 03 半导体热敏电阻的工作(导电)机理
半导体热敏电阻的工作(导电)机理
1.正温度系数热敏电阻(PTC)的工作(导电)机理 此种热敏电阻以钛酸钡为基本材料,纯钛酸钡是一种绝缘材料,但掺入
适量的稀土元素如镧和铌等后,变成了半导体材料,被称半导体化钛酸钡。它 是一种多晶体材料,晶粒之间存在着晶粒界面,对于导电电子而言,晶粒间界 面相当于一个位垒。
当温度低时,由于半导体化钛酸钡内电场的作用,导电电子可以很容易越 过位垒,所以电阻值较小;当温度升高到居里点温度(即临界温度,此元件的 “温度控制点”一般钛酸钡的居里点为120℃)时,内电场受到破坏,不能帮 助导电电子越过位垒,所以表现为电阻值的急剧增加。因为这种元件具有未达 居里点前电阻随温度变化非常缓慢,具有恒温、调温和自动控温的功能,只发 热,不发红,无明火,不易燃烧,电压交、直流3~440V均可,使用寿命长, 非常适用于电动机等电器装置的过热检测。
产生电阻急变的温度对应于半玻璃半导体物性急变的位置,因 此产生半导体-金属相移。临界温度热敏电阻常常作为控温报警应用。
01 新能源汽车发展背景分析
04
实验指导
负温度系数热敏电阻(NTC)的特性曲线
负温度系数热敏电阻(NTC)的电阻-温度特性曲线如下图所示:
热敏电阻特性测试参考电路原理图
热敏电阻特性测试参考电路原理图如下图所示:
05 结语
FXB
谢谢大家
全球汽车教学解决方案的风向标
热敏电阻实训台
深圳风向标教育资源股
02
半导体热敏电阻
03 半导体热敏电阻的工作(导电)机理
04
实验指导
01 新能源汽车发展背景分析
01
任务要求
任务要求
知识要求 1.了解热敏电阻的基本结构形式和导电 机理; 2.了解热敏电阻的主要功能 3.了解热敏电阻的基本特点和参数;
半导体热敏电阻的工作(导电)机理
2.负温度系数热敏电阻(NTC)的工作机理 负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和 氧化铝等金属氧化物为主要原料,采用陶瓷工艺制造而成。 这些金属氧化物材料都具有半导体性质,完全类似于锗、硅晶 体材料,体内的载流子(电子和空穴)数目少,电阻较高,温度升 高,体内载流子数目增加,自然电阻值降低。
能力要求 1.能够描述热敏电阻的基本结构、功能 和导电机理; 2.能够描述热敏电阻的基本参数及特点 ;
01 新能源汽车发展背景分析
02
半导体热敏电阻
热敏传感器
半导体热敏电阻器属于敏感元件,按照温度系数不同可分为正 温度系数热敏电阻器、负温度系数热敏电阻器以及临界温度热敏电 阻器。
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。