13.热敏电阻温度传感器的设计和调试
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。
用NTC热敏电阻设计制作体温计
用NTC热敏电阻设计制作体温计设计制作体温计需要以下步骤：1.了解NTC热敏电阻的原理和特性：NTC热敏电阻是一种随温度变化而变化阻值的电阻器件。
随着温度升高，NTC热敏电阻的阻值会逐渐减小。
这种特性可以用来测量温度。
2.确定设计参数：首先，确定设计的温度范围。
然后，选择合适的NTC热敏电阻，其阻值应在所选温度范围内变化适当。
一般来说，常见的NTC热敏电阻有10K欧姆和100K欧姆等。
3.进行电路设计：根据所选的NTC热敏电阻和测量范围，设计一个合适的电路。
一种简单的电路方案是将NTC热敏电阻与一个固定的电阻器组成一个电压分压电路，并将其输出连接到一个模拟电压输入引脚。
好的设计应该考虑到温度的准确性、响应速度和电路可靠性等方面。
4.制作电路原型：根据设计的电路图，制作一个原型电路板。
可以使用普通的白板、面包板或PCB进行制作。
在制作过程中，要确保电路连接正确且紧凑。
5.进行实验验证：将体温计放入不同温度下进行测试，并记录每个温度下的电压输出。
校准温度和电压之间的关系。
为了提高准确性，可以使用一个标准温度测量设备进行参考。
6.编写程序：根据电路输出的电压值和预先校准的数据，编写一个程序来计算和显示温度值。
可以使用微控制器或单片机等进行编程。
7.制作外壳和显示：将电路和显示装置封装在一个合适的外壳中，使其便于使用。
可以选择液晶显示器、数码管或LED等显示温度值。
总结：设计制作体温计需要了解NTC热敏电阻的原理和特性，确定设计参数，进行电路设计，制作电路原型，实验验证，编写程序以及制作外壳和显示。
通过这个过程，就可以设计制作出一个简单但准确的体温计。
怎样设计一个温度传感器电路
怎样设计一个温度传感器电路设计一个温度传感器电路需要考虑到以下几个方面：传感器选择、电路设计和校准方法。
本文将详细介绍怎样设计一个温度传感器电路。
1. 传感器选择温度传感器有很多种类型，包括热敏电阻、热电偶、热电阻、半导体温度传感器等。
在选择传感器时，需考虑精度、响应时间、适用温度范围及成本等因素。
2. 根据传感器特性进行电路设计在设计电路时，首先需要将传感器接入一个适当的电桥电路。
电桥电路常用于测量和放大传感器输出的微小信号。
电桥电路由四个电阻组成，其中传感器作为其中一个电阻的变化将引起电桥输出电压的变化，从而间接反映出温度的变化。
3. 增益放大器设计为了放大电桥电路的输出信号，需设计一个增益放大器电路。
增益放大器电路可以将微小的变化信号放大到一定幅度，以便后续的信号处理和测量。
常用的增益放大器电路包括差动放大器、运算放大器等。
4. 滤波电路设计为了消除传感器输出中的噪声干扰，可以添加一个滤波电路。
滤波电路可滤除高频或低频的噪声信号，提高系统的抗干扰能力和测量精度。
5. 温度校准方法为了提高传感器电路的准确性，需要进行温度校准。
常用的校准方法包括通过对比法、模拟校准法和数字校准法。
校准方法的选择应根据具体的应用场景和需求。
总结：设计一个温度传感器电路需要选择合适的传感器类型，并根据传感器特性进行电路设计，包括电桥电路、增益放大器和滤波电路的设计。
此外，为提高测量准确性，还需进行温度校准。
一个完整的温度传感器电路设计需要综合考虑传感器性能、电路设计和校准方法等因素，并进行相应的优化和调整，以实现准确、稳定和可靠的温度测量。
《传感器实验指导》热敏电阻传感器的应用及特性实验
《传感器实验指导》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4-1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4-1 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。
热敏电阻温度传感器设计解读
实验报告题目：温度传感器设计院（系）：电子工程与自动化学院专业：自动化学生姓名：刘家豪学号：1300840218指导教师：龙超职称：高级实验师2015年11月9日摘要随着人们生活水平的提高，人们对各种测量器具的智能化、多功能化提出了更高的要求，而电子技术的飞速发展使得传感器在各种测量产品领域中的应用越来越广泛。
人们开发出来的各种传感器作为测量产品的主要部分，使各种测量产品更具智能化、拥有更多功能、便于人们操作和使用，更具时代感，这是测量产品的发展方向和趋势所在。
有的测量产品要求测量温度、测量光强度、测量湿度等，需要增加报警和开关控制等功能。
传感器（英文名称： transducer/sensor ）是一种检测装置，能感受到被测量的信息，并能将感受到的信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。
它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
新技术革命的到来，世界开始进入信息时代。
在利用信息的过程中，首先要解决的就是要获取准确可靠的信息，而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。
传感器在现代工业生产尤其是自动化生产过程中，要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数，使设备工作在正常状态或最佳状态，并使产品达到最好的质量。
因此可以说，没有众多的优良的传感器，现代化生产也就失去了基础。
温度传感器（ temperature transducer ）是指能感受温度并转换成可用输出信号的传感器。
温度传感器是温度测量仪表的核心部分，品种繁多。
按测量方式可分为接触式和非接触式两大类，按照传感器材料及电子元件特性分为热电阻和热电偶两类。
PTC）热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（和负温度系数热敏电阻器（NTC）。
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，它们同属于半导体器件。
热敏电阻 测温 校准 -回复
热敏电阻测温校准-回复热敏电阻测温校准是一种常见的温度测量方法，它基于热敏电阻随温度的变化而产生的电阻变化特性。
本文将从基本原理、校准方法和步骤、应用和注意事项等方面进行详细介绍。
一、基本原理热敏电阻是一种电阻随温度变化而呈现非线性关系的电子元件。
当环境温度发生变化时，热敏电阻会根据其自身的特性发生相应的电阻变化。
一般情况下，热敏电阻的电阻值随温度的上升而递减，而随温度的下降而递增。
这种非线性关系使得热敏电阻非常适合用于温度测量。
二、校准方法和步骤要准确地测量温度，就需要对热敏电阻进行校准。
下面是一种常见的校准方法和步骤：1. 准备工作：确保测量设备正常，包括校准仪表、电源、热敏电阻和温度传感器等。
2. 环境准备：将待测温度传感装置安置在一个稳定的环境中，确保温度变化较小。
可以使用温控设备或恒温浴来实现这一目标。
3. 建立校准曲线：首先，选取一系列已知温度的标准温度点，在每个温度点上对热敏电阻的电阻值进行测量，并记录下来。
然后，通过绘制温度与电阻值的关系曲线来建立校准曲线。
使用线性回归等方法可以得到一个准确的校准曲线。
4. 校准设备：将待测温度传感装置与校准仪表连接，并将标准温度点逐个输入到校准仪表中。
校准仪表会根据校准曲线计算出相应的温度值，并与待测温度传感装置的读数进行比较。
如有偏差，可以对校准仪表进行修正，直到达到较高的准确性。
5. 验证和追踪：进行一系列验证实验，以确定校准的准确性和稳定性。
在实际应用中，经过一段时间的使用，热敏电阻的特性可能会发生变化，因此需要周期性地进行校准和追踪，以确保测量结果的准确性。
三、应用和注意事项热敏电阻测温校准广泛应用于各个领域，例如工业自动化、气象观测、医疗设备、食品加工等。
在进行热敏电阻测温校准时，需要注意以下几点：1. 温度范围：热敏电阻具有一定的温度范围，超过这个范围可能会导致测量不准确或损坏热敏电阻。
因此，在进行校准之前，要确保热敏电阻的温度范围与待测温度的范围相匹配。
热敏电阻温度计的设计与标定
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。
热敏电阻传感器温度检测电路设计
热敏电阻传感器温度检测电路设计热敏电阻传感器温度检测电路设计摘要随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。
各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也越来越多。
这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。
因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
报警系统这时为人们解决了大部分问题。
：本文介绍了一种基于热释电效应的被动式红外报警器的设计，并对其工作原理进行了简要说明关键词：A/D转换器, AT89C51, PT100, ADC0809, 4位共阴数码管目录1 绪论 (1)1.1课题描述 (1)1.2基本工作原理及框图 (1)2 相关芯片及硬件 (1)2.1单片机选型 (2)2.1.1 AT89C51的功能特性 (2)2.2温度传感器选择 (3)2.3模数转换器选型 (3)2.4总体方案 (4)3 硬件电路设计 (4)3.1时钟电路 (4)3.2复位电路 (4)3.3A/D转换设计 (5)3.3.1 位逐次逼近式A/D转换器ADC0809 (5)3.3.2 ADC0809应用注意事项 (5)3.3.3 模数转换模块电路 (5)3.4放大电路设计 (6)3.5显示电路设计 (7)3.6报警电路 (8)4 系统软件设计 (9)4.1主程序设计 (9)4.1.1 程序说明 (9)4.1.2 流程图 (9)4.2AD转换设计 (9)4.2.1 标度变换说明 (9)4.3显示子程序的设计 (10)总结 (12)致谢 (19)参考文献 (19)1绪论1.1课题描述随着科技的提高，电子电器飞速发展，人民生活水平有了很大提高。
各种高档家电和贵重物品为许多家庭所拥有。
然而一些不法分子也越来越多。
这点就是因为不法分子看到了大部分人防盗意识不够强所造成的结果。
因此越来越多的居民家庭对财产安全问题十分担忧。
报警系统这时为人们解决了大部分问题。
但是市场上的报警系统大部分是适用于一些大公司的重要机构。