热敏电阻测温电路
热电阻的测温电路
Pt100热电阻的测温电路[摘要] 热电阻测温是基于金属导体的电阻值随温度的增加而增加这一特性来进行温度测量的。
热电阻大都由纯金属材料制成，目前应用最多的是铂和铜，此外，现在已开始采用镍、锰和铑等材料制造热电阻。
热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。
在温度检测精度要求比较高的场合，这种传感器比较适用。
目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等，它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。
用于测量-200℃～+500℃范围内的温度。
温度测量系统应用广泛，涉及到各行各业的各个方面，在各种不同的领域中都占有重要的位置。
从降低开放成本扩大适用范围、系统运行的稳定性、可靠性出发，设计一种以Pt100铂热电阻为温度信号采集元件的传感器温度测量系统。
才测量系统不但可以测量室内的温度，还可以测量液体等的温度，在实际应用中，该系统运行稳定、可靠，电路设计简单实用。
[关键字] 传感器 Pt100热电阻温度测量目录1 前言 (4)1．1 传感器概况 (4)1．2 设计目的 (7)2 设计要求 (8)2．1 设计内容 (8)2．2 设计要求 (9)3 原器件清单 (10)4 Pt100热电阻的测温电路 (11)4．1 总体电路图 (11)4．2 工作原理 (11)5 Pt100热电阻测温电路的原理及实现 (12)5．1 测温电路的工作原理 (12)5．2 测温电路的实现 (14)5．3 测量结果及结果分析 (15)6 制作过程及注意事项 (16)6．1 制作过程 (16)6．2 注意事项 (17)7 总结 (18)8 致谢 (19)参考文献 (20)1 前言1．1传感器概况传感器是一种物理装置或生物器官，能够探测、感受外界的信号、物理条件（如光、热、湿度）或化学组成（如烟雾），并将探知的信息传递给其他装置或器官。
国家标准GB7665-87对传感器下的定义是：“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置，通常由敏感元件和转换元件组成”。
热电阻法测温
非接触、便携、快速、直观、可记录存储
响应速度快 灵敏度高 测温范围宽广 适用于多种目标
在机电行业中，红外测温主要用于机械、电气控制 设备的状态监测及故障检查。
(一)红外点温仪 红外点温仪是以黑体辐射定律为理论依据，通过 被测目标红外辐射能量进行测量，经黑体标定后 确定被测目标温度的仪器。
5．性能稳定，重复性好，有利互换；测量电路简单
2．非接触式测量
在工业领域中有许多温度测量问题用接触式测 量方法无法解决，如高压输电线接点处的温度 监测，炼钢高炉以及热轧钢板等运动物体的温 度监测等。
一、辐射测温的基本原理 物体因受热使其内部原子或分子获得能量而从低 能级跃迁到高能级，当它们向下跃迁时，就会发 射出辐射能，这类辐射称为热辐射。
4.1.4温度诊断技术
1接触式测温方法
在机电设备的故障诊断与监测领域，根据测量 时测温传感器是否与被测对象接触可将测温方 式分为接触式测温和非接触式测温两大类。
常用的接触测量法
热电阻法 热电偶法
集成温度传感法
一、热电阻法测温 热电阻法测温使用的仪器是电阻式温度计，它是 根据几乎所有导体的电阻都会随着温度的改变而 变化这一原理制成的。测温时，温度计上感温元 件的电阻随着温度的改变而变化，电阻的这种变 化通过测量回路的转换在显示器上显示出温度值。
红外点温仪通常由光学系统、红外探测器、电信 号处理器、温度指示器及附属的瞄准器、电源、 机械结构等组成。
常用的红外点温仪按其工作原理及其检测波段 的不同，分为以下3类：
1．辐射感温器
2．单色测温仪
3．比色测温仪
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
非接触式测量方法就是通过检测被测物体所发射 的辐射能中不同波长的光，来实现温度检测的。
NTC热敏电阻的温度测量技术及线性电路
表 1. 1中数据是对 V ishay - D ale热敏电阻系列 测得的 NTC 热敏电阻器性能参数。
3 利用电阻器对热敏电阻传感器进行运算放大器, 加上负反馈构成的
线性电路, 其闭环增益和传输特性以及它的输入、输
出阻抗基本上取决于外部的反馈元件, 因此, 使用运
算放大器进行线性信号的处理是非常方便的。实际
中常用运算放大器构成反相放大电路和同相放大电
路作为测量温度的接口电路, 如图 2为热敏电阻传
[ 参考文献 ] [ 1] 张存礼, 周乐 挺. 传感器 原理 与应 用 [ M ]. 北京: 北 京师
范大学出版社, 2005: 129- 130. [ 2] Stuart Ba l.l . 常用温度测量技术及其接口电路 [ DB /O L ].
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ntc电阻 测温 误差
ntc电阻测温误差（最新版）目录1.NTC 电阻的概述2.NTC 电阻在测温中的应用3.NTC 电阻测温的误差分析4.减小 NTC 电阻测温误差的方法正文一、NTC 电阻的概述TC（Negative Temperature Coefficient）电阻，即负温度系数电阻，是一类随着温度升高而电阻值减小的电阻。
NTC 电阻广泛应用于各种温度传感器和温度补偿电路中，具有线性好、可靠性高、体积小等特点。
二、NTC 电阻在测温中的应用TC 电阻测温是利用 NTC 电阻的电阻值随温度变化的特性来测量温度的一种方法。
通常，我们将 NTC 电阻制成热敏电阻，通过连接到电路中，当温度发生变化时，NTC 电阻的电阻值发生改变，从而引发电路中的电流、电压等参数发生变化，通过这些变化可以间接测量出温度。
三、NTC 电阻测温的误差分析TC 电阻测温存在一定的误差，主要原因有以下几点：1.NTC 电阻本身的性能参数，如电阻与温度的非线性关系、电阻值的偏差等。
2.测温电路的设计和元器件的性能参数，如电路的稳定性、元器件的精度等。
3.环境因素，如温度、湿度、磁场等对 NTC 电阻和测温电路的影响。
4.长时间使用导致的 NTC 电阻性能变化，如老化、磨损等。
四、减小 NTC 电阻测温误差的方法为了减小 NTC 电阻测温误差，可以采取以下措施：1.选择性能参数优良的 NTC 电阻，如线性好、稳定性高、电阻值精度高等。
2.设计合理的测温电路，保证电路的稳定性和测量精度，如采用恒流源、恒压源等。
3.考虑环境因素对测温电路的影响，如进行温度补偿、屏蔽磁场等。
4.对 NTC 电阻进行定期校准，更新参数，及时更换性能下降的 NTC 电阻。
总之，NTC 电阻在测温中具有广泛应用，但需注意其测温误差。
任务12-热电阻、热敏电阻与温度测量
Rt 300 t0C
C1 100μ
R3 1K
R4 5.1K
Tr2 9012
Tr1 9014
R5 2K
R6 5.1K
Tr3 9014
R7 1K
R8
R8
300
Rp
300
470
Tr4 3BT31 SCR
C2 0.1μ R8
120
电热器负载
科学出版社
上图中，R1、R2、Rp和热敏电阻Rt构成温度测量电 桥。电路的测温元件为Rt。Tr1、Tr3管组成差分放大器。 电桥平衡时，差分电路中Tr1、Tr3两管集电极电位相等， Tr2管处于截止状态，由Tr4单结晶体管组成的振荡器无信 号输出，晶闸管 SCR截止，负载(电热器)上不加电压，设 备工作在恒温区。当恒温设备的温度低于控制点温度时， Rt阻值变大，电桥失去平衡，Tr1管集电极电位高于Tr3管 集电极电位，Tr2管导通，Tr4单结晶体管振荡器工作，输 出触发信号触发晶闸管 SCR，使SCR按一定的角度导通， 负载加上相应的电压，温度开始上升。随着温度的升高， 热敏电阻Rt的阻值逐渐减小，当温度升至设定值时，电桥 又处于平衡状态，Tr4单结晶体管组成的振荡器停振，SCR 截止， 切断负载电源，使设备恢复至恒温状态。
科学出版社
（3）端面热电阻。端面热电阻感温元件由特殊处理 的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热 电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度， 适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
（4）隔爆型热电阻。隔爆型热电阻通过特殊结构的 接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电 弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会 引超爆炸。
制器整机工作原理，分析热敏电阻在控制器中的作用。也 可自己设计实训电路，经过指导教师的审查同意后实施。
NTC温度监测及控制电路
大庆石油学院课程设计2009年6 月29 日大庆石油学院课程设计任务书课程电子技术课程设计题目NTC温度监测及控制电路专业自动化姓名李连会学号070601140215 主要内容：运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器设计温度监测及控制电路。
基本要求：（1）、检测电路采用热敏电阻Rt（NTC）作为测温元件。
（2）、用100Ω/2W的电阻元件作为加热装置。
（3）、设计温度检测电路和温度控制电路。
（4）、具有自动指示“加热”与“停止”功能。
（5）、写出完整的设计及实验调试总结报告。
参考资料：[1] 孙淑燕，张青.电子技术教学实践指导书[M].北京：中国电力出版社，2005.10.[2] 刘润华,刘立山.模拟电子技术[M].山东:石油大学出版社,2003.[3] 廖先芸，郝军.电子技术实践教程[M].北京:石油工业出版社,1998.5.[4] 汪学典.电子技术基础实验[M].武汉:华中科技大学出版社,2006.8.[5] 彭介华.电子技术课程设计指导[J].北京:高等教育出版社,1997.完成期限2009.6.29至2009.7.3指导教师专业负责人2009年6 月27 日目录1 设计要求 (1)2方案设计 (1)2.1设计思路 (1)2.2总体方案方框图 (1)2.3基本原理 (2)3总体方案的选择和设计 (2)3.1 PTC温度控制电路 (2)3.2 NTC温度监测及控制电路 (3)4单元电路的设计 (3)4.1含有热敏电阻的桥式放大电路 (3)1、测温电桥 (3)2、差动放大电路 (4)4.2 滞回比较器 (5)4.3 输出警报和控制电路 (6)4.4元件参数的计算及选择 (6)1、差分放大电路 (6)2、桥式测温放大电路 (7)3、滞回比较器 (7)5总电路图 (8)6总结 (8)参考文献 (9)附录 (10)1 设计要求运用双臂电桥、差动集成运放、滞回比较器设计温度监测及控制电路。
（1）、检测电路采用热敏电阻Rt（NTC）作为测温元件。
ntc热敏电阻测温电路设计_概述说明以及解释
ntc热敏电阻测温电路设计概述说明以及解释1. 引言1.1 概述本文讨论的是NTC热敏电阻测温电路设计。
在现代科技发展中，温度测量是非常重要的一项技术。
NTC热敏电阻作为常见的温度传感器之一，具有精确、可靠、成本低廉等特点，广泛应用于各个领域。
1.2 文章结构本文主要分为五大部分。
第一部分是引言，对文章进行概述说明以及目的阐述。
第二部分详细介绍了NTC热敏电阻的基本知识和特性。
第三部分讨论了温度测量原理及方法，并与其他常见温度测量方法进行比较。
第四部分重点探讨了NTC 热敏电阻测温电路设计的要点，包括选择合适的NTC热敏电阻型号与参数设置、温度补偿与校准技巧以及信号处理与转换电路设计要点。
最后一部分是结论和展望，总结了文章的主要内容并对未来发展进行了展望。
1.3 目的本文的目的是提供关于NTC热敏电阻测温电路设计方面的详细说明和解释。
通过对NTC热敏电阻的介绍和温度测量原理的解析，帮助读者了解如何选择合适的NTC热敏电阻、进行温度补偿与校准，并设计出高效可靠的信号处理与转换电路。
同时，本文还展望了NTC热敏电阻测温技术在未来的发展方向。
2. NTC热敏电阻简介2.1 什么是NTC热敏电阻NTC热敏电阻全称为负温度系数热敏电阻( Negative Temperature Coefficient Thermistor)，是一种根据温度变化而改变阻值的传感器。
它由金属氧化物制成，具有负温度系数特性，即当温度上升时，其电阻值会下降；反之，当温度下降时，电阻值会增加。
2.2 NTC热敏电阻的特性NTC热敏电阻具有许多独特的特性。
首先，它们响应速度快，能够实时测量环境温度。
其次，NTC热敏电阻的响应范围广泛，可覆盖从低至几摄氏度到高达几百摄氏度的整个温度范围。
此外，NTC热敏电阻精确可靠，在稳态和非稳态情况下都能提供准确的温度测量结果。
2.3 应用领域NTC热敏电阻广泛应用于各个领域中的温度测量与控制。
它们被广泛用于家电、汽车、电子设备等领域，在温度测量、过热保护、温度补偿等方面发挥着重要作用。
热敏电阻测温电路
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度；
应用
适用于家用空调 电热取暖器 恒温箱 温床育苗 人工孵化 农牧科研等电热设备
其使用温度范围是0~50℃，测控温精度为±（0.2~0.5） ℃.
原理电路
D1~D4为单电源四运放
器的四个单独的运算放 大器。RT1~RTn为PTC
感温探头，其用量取决 于被测对象的容积。
RP1用于对微安表调零， RP2用于调节D2的输出 使微安表指满度。S为 转换开关
主要元器件选择
选用PTC热敏电阻为感 温元件，该元件在0℃ 时的电阻值为264Ω， 制作成温度传感器探测 头，按图线化处理后封 装于护套内
线化电路
线化后的PTC热敏电阻 感温探头具有良好的线 性，其平均灵敏度达 16Ω/℃左右。 如果采 用数模转换网络、与非 门电路及数码显示器，
替代本电路的微安表显 示器，很容易实现远距 离多点集中的遥测。继 电器的选型取决于负载 功率。
电阻-温度特性
安装与调试
调试工作主要是调整指示器的零点和满度指示。
先将S接通R0，调节RP1使微安表指零，于此同时，调 节RP4使其阻值与RP1相同，以保持D1与D4的对称性。 然后将S接通R1， 调节RP2使微安表指满度。最后，按 RT的标准阻-温曲线， 将RP3调到与设定温度（Positive Temperature CoeffiCient）是指在某一 温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻现 象或材料，可专门用作恒定温度传感器．该材料是以 BaTiO3或SrTiO3或PbTiO3为主要成分的烧结体，其 中掺入微量的Nb、Ta、 Bi、 Sb、Y、La等氧化物进行 原子价控制而使之半导化，常将这种半导体化的 BaTiO3等材料简称为半导（体）瓷；同时还添加增大 其正电阻温度系数的Mn、Fe、Cu、Cr的氧化物和起 其他作用的添加物，采用一般陶瓷工艺成形、高温烧 结而使钛酸铂等及其固溶体半导化，从而得到正特性 的热敏电阻材料．其温度系数及居里点温度随组分及 烧结条件（尤其是冷却温度）不同而变化．
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热敏电阻测温电路
热敏电阻测量电路
本测温控温电路适用于家用空调、电热取暖器、恒温箱、温床育苗、人工孵化、农牧科研等电热设备。
其使用温度范围是0~50℃，测控温精度为±（0.2~0.5）℃.
2.2.1 原理电路
本测温控温电路由温度检测、显示、设定及控制等部分组成，见图2.2.1。
图中D1~D4为单电源四运放器LM324的四个单独的运算放大器。
RT1~RTn为PTC感温探头，其用量取决于被测对象的容积。
RP1用于对微安表调零，RP2用于调节D2的输出使微安表指满度。
S
为转换开关。
图2.2.1 测温控温电路由RT检测到的温度信息，输入D1的反馈回路。
该信息既作为D2的输入信号，经D2放大后通过微安表显示被测温度；又作为比较器D4的同相输入信号，与D3输出的设定基准信号，构成D4的差模输入电压。
当被控对象的实际温度低于由RP3预设的温度时，RT的阻值较小，此时D4同相输入电压的绝对值小于反相输入电压的绝对值，于是D4输出为高电位，从而使晶体管V饱和导通，继电器K得电吸合常开触点JK，负载RL由市电供电，对被控物进行加热。
当被控对象的实际温度升到预设值时， D4同相输入电压的绝对值大于反相输入电压的绝对值， D4的输出为低电位，从而导致V截止，K失电释放触点JK至常开，市电停止向RL供电，被控物进入恒温阶段。
如此反复运行，达到预设的控温目的。
2.2.2 主要元器件选择本测温控温电路选用PTC热敏电阻为感温
元件，该元件在0℃时的电阻值为264Ω，制作成温度传感器探测头，按图2.2.2线化处理后封装于护套内，其电阻-温度特性见图
2.2.
3.
图2.2.2 线化电路线化后的PTC热敏电阻感温探头具有良好的线性，其平均灵敏度达16Ω/℃左右。
如果采用数模转换网络、与非门电路及数码显示器，替代本电路的微安表显示器，很容易实现远距离多点集中的遥测。
继电器的选型取决于负载功率。
为便于调节，RP1~RP4选用线性带锁紧机构的微调电位器。
2.2.3 安装与调试调试工作主要是调整指示器的零点和满度指示。
先将S接通R0，调节RP1使微安表指零，于此同时，调节RP4使其阻值与RP1相同，以保持D1与D4的对称性。
然后将S接通R1，调节RP2使微安表指满度。
最后，按RT的标准阻-温曲线，将RP3调到与设定温度相应的阻值，即可投入使用。
本测温控温电路适用于家用空调、电热取暖器、恒温箱、温床育苗、人工孵化、农牧科研等电热设备。
其使用温度范围是0~50℃，测控温精度为±（0.2~0.5）℃.
图2.2.3 传感测头的标准阻-温特性
热敏电阻测温的应用电路
家用煤气炉烧开水时，常因开水沸腾外溢熄灭火焰，导致煤气泄露，既浪费能源，又会造成恶**故隐患。
采用由PTC热敏电阻制作的开水壶自动报警器，能有效防止意外事故的发生。
2.8.1 原理电路
本开水壶自动报警电路由与非门集成电路块及PTC热敏电阻器为核心，其原理图见图2.8.1.在水温未达到预设值之前，RT的阻值较小，IC的输入电压低于阀值电压，B不会报警。
当水温上升到沸点时，RT阻值迅速增大，并超过阀值电压，约30s后，IC输出音频信号，B发出水开报警声。
图2.8.1 开水壶自动报警电路
2.8.2 主要元器件选择
本开水壶自动报警电路的RT，选用PTC热敏电阻做感温探头，常温电阻≤500Ω，其标准电阻-温度特性曲线见图2.8.2.蜂鸣片B选用Ф27mm。
图2.8.2 电阻-温度特性曲线
2.8.3 安装与调试
使用时将水温探头的感温端插入水壶的壶口内，报警器安在易于听到报警声的地方，并注意防潮。