实验十一 LM35温度传感器特性实验
集成温度传感器LM35测量水温
《传感器技术》课程设计课题：集成温度传感器测量水温班级______________________学生姓名__________ 学号指导教师________________________淮阴工学院电子与电气工程学院2013年6月21日集成温度传感器LM35测量水温1.系统方案设计1.1概述如今，随着科学技术的发展，传感器的种类也日益增多，如AD公司生产的模拟电压输出型的温度传感器TMP35/36/37，它主要应用于环境控制系统、过热保护、工业过程控制、火灾报警系统、电源系统监控、仪器散热风扇控制等。
还有NATIONAISEMICONDUCT生产的与微处理器相结合的测温及温度控制、管理的温度测量控制器LM8Q它主要应用于个人计算机及服务器的硬件及系统的温度监控、办公室设备、电子测试设备等。
以及MAXINE司生产的PW风扇控制器及遥控温度传感器MAX1669它主要应用于CPU冷却控制。
因此，测量外界的温度也有很多种方法，然而，由于热敏电阻及其放大电路受到环境的影响，在不同的条件下会出现不同的测温偏差；TMP35/36/37，LM80 MAX166这些传感器的造价又太高，在相同条件下，由于测温精度、处理精度等多方面的因素，不同的通道也会出现不同的偏差，因此必须采用一种灵活的修正方式，这便用到了电压型温度传感器LM35D它的线性好（10mV/C）, 宽量程（0--100 C）高精度（+0.4 C ），低成本，而且采集到的是电压型信号，易于处理，使得电路简单实用。
采集到的微弱电压信号经过放大器OP07放大十倍后送入ADC0804的输入端，A/D转换器（ADC0804将模拟信号转换为数字信号后传给AT89C51,该系统以AT89C51单片机为核心，通过单片机编程可以实现高温（50C）、低温（10C）报警的控制，以及预置温度的控制，然后经过P1 口将数字信号传送给74LS138译码器以及驱动器CD4511使LED八段数码管动态显示室温。
传感器LM35温度检测
基于LM35传感器温度测量实验报告班级：学号：姓名：传感器选择要点说明测量温度，根据环境的不同，选用的传感器也不同。
通常来说在高温环境下测量温度，使用热电偶。
对于基本的室内室外温度的测量，常采用半导体传感器。
而通常所选用的半导体型温度传感器有18b20、LM35、AD590三种类型。
本次使用的是LM35，该传感器相比较于其他两种具有以下特点：1.是一款模拟量传感器，直接将被测量转化为电压，相对于AD590转换为电流而言，转换电路更为简单。
2.其输出电压与摄氏温标呈线性关系，0°C时输出为0V，每升高 1°C，输出电压增加10mV。
3.LM35无需外部校准或微调，可以提供±1/4℃的常用的室温精度，精度较高。
测量原理方框图如图1所示，为LM35传感器测温原理图。
LM35采集的信号送到调理电路经放大后，送入单片机，通过单片机内部的A/D转换为数字信号。
经单片机处理后，将温度送到液晶1602显示出来。
图1 LM35测温原理图测量电路的设计测量电路主要由三部分组成，包括信号调理放大电路如图2-1，单片机电路如图2-2，液晶显示电路2-3所示。
在信号调理放大电路中电阻R1和电阻R2确定放大倍数。
单片机采用STC12C5A60S2，该款单片机处理速度快，自带内部A/D。
显示部分选用1602液晶，电路连接简单，显示内容较为直观。
图2-1 信号调理放大电路图2-2 单片机电路图2-3 液晶显示电路测量原理的说明由于LM35电压适用范围为4~30V，可与单片机共用一个5V电源。
LM35为集成半导体元件，有三个引脚，其中两个为电源，一个为输出引脚。
本测温系统由温度传感器电路、信号放大电路、A／D转换电路、单片机系统、温度显示系统构成。
其基本工作原理：温度传感器电路将测量到的温度信号转换成电压信号输出到信号放大电路，与温度值对应的电压信号经放大后输出至A／D转换电路，把电压信号转换成数字量送给单片机系统，单片机系统根据显示需要对数字量进行处理，再送温度显示系统进行显示。
温度传感器特性研究--实验报告
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实验成绩指导教师实验时间年月日物理实验室制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：312t 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 RtO 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(00T T B T eR 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。
请认真填写请在两周内完成，交教师批阅附录110115120125130135电阻/Ω温度/℃直流电桥法测Pt100铂电阻的温度特性图100200300400500600700800900电阻/Ω温度/℃电压/m V温度/℃。
实验1.4温度传感器温度特性的测量[1]
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智能型致冷/加热温度控制仪
1
直流稳压稳流电源
1
数字万用表
1
LCR Meter
1
温度传感器
8
导线
若干
[ 原理概述 ] 温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。常用的温度
传感器的类型、测温范围和特点请翻阅教材的§6.2 节-温度计。本实验将通过测量几种
常用的温度传感器的特征物理量随温度的变化，来学习这些传感器的工作原理。
实验 1.4 温度传感器温度特性的测量
2. 数据处理 （1）作 Cu50 的 RCu ~t(℃)关系曲线并拟合求出电阻温度系数 A。要求写出最小二 乘法拟合的中间过程，而不是用数据处理软件直接得出结果。
中山大学理工学院物理实验教学中心编制
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3． 传感器测量设备
实验 1.4 温度传感器温度特性的测量
图 1.4. 5 JK-31 型直流稳压稳流电源
图 1.4. 6 DM3051 型数字万用表
图 1.4. 7 TH2811D 型 LCR Meter 直流稳压稳流电源提供了三组电源，一个是 0-30V 连续可调的稳压电源，一个是 0-250mA 连续 可调的稳流电源，第三个为集成电路工作电源，输出电压为±(3.3,5,8,12,15)V。DM3051 数字万用表 的使用方法请查阅教材的第 4-15 页，TH2811D 型 LCR Meter 的使用方法请查阅第 4-24 页。
EX =f (t) f (t0 )
（5）
EX 仅与两种导体的材料和两接点处的温度有关，而与导体的粗细、长短及两种导体的
接触面积无关。 EX 和两接点的温度差 t (t t0 ) 一般是非线性的，但温差不大时，可
温度传感器实验报告
温度传感器实验报告温度传感器实验报告引言：温度传感器是一种常见的传感器，广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。
本实验旨在通过对温度传感器的实际应用和实验验证，探索其原理和性能。
一、温度传感器的原理温度传感器是一种能够感知周围环境温度并将其转换为电信号的器件。
常见的温度传感器有热电偶、热敏电阻和半导体温度传感器等。
热电偶是利用两种不同金属的导线通过热电效应产生的电势差来测量温度的传感器。
当两种导线的接触点温度不同，就会产生一个电势差，通过测量这个电势差可以得到温度值。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的传感器。
常见的热敏电阻有铂电阻和镍电阻等。
当温度升高时，电阻值会增加；反之，温度降低时，电阻值会减小。
半导体温度传感器是一种基于半导体材料电阻随温度变化的原理进行温度测量的传感器。
半导体材料的电阻值与温度呈线性关系，通过测量电阻值的变化可以得到温度值。
二、实验目的本实验旨在通过实际操作和数据记录，验证温度传感器的性能和准确度，并了解不同类型温度传感器的特点和适用范围。
三、实验材料和方法材料：温度传感器、温度计、数字万用表、电源、导线等。
方法：1. 将温度传感器连接到电源和数字万用表上，确保电路连接正确。
2. 使用温度计测量环境温度，并记录下来作为参考值。
3. 打开电源，观察数字万用表上的温度显示，并记录下来。
4. 在不同温度下重复步骤3，记录不同温度下的温度传感器输出值。
四、实验结果与分析通过实验记录的数据，我们可以得到不同温度下温度传感器的输出值。
将这些数据绘制成图表，可以清晰地观察到温度传感器的响应特性和准确度。
根据实验结果，我们可以发现温度传感器的输出值与实际温度存在一定的误差。
这是由于温度传感器本身的精度和环境条件等因素所导致的。
在实际应用中，我们可以通过校准和修正来提高温度传感器的准确度。
此外，不同类型的温度传感器在不同温度范围内具有不同的优势和适用性。
热电偶适用于高温环境的测量，而半导体温度传感器则更适合于低温环境的测量。
LM35温度传感器应用及特性
LM35温度传感器应用及特性LM35是一种得到广泛使用的温度传感器。
由于它采用内部补偿，所以输出可以从0℃开始。
该器件采用塑料封装TO992，工作电压4～30V，所以乍一看来，它似乎是无需校准的LM335。
在上述电压范围以内，芯片从电源吸收的电流几乎是不变的（约50μA），所以芯片自身几乎没有散热的问题。
这么小的电流也使得该芯片在某些应用中特别适合，比如在电池供电的场合中，输出可以由第三个引脚取出，根本无需校准。
目前，已有两种型号的LM35可以提供使用。
LM35DZ输出为0℃～100℃，而LM35CZ输出可覆盖－40℃～110℃，且精度更高，两种芯片的精度都比LM335高，不过价格也稍高。
在最简单的应用中，LM35可以按图1那样连接，仅仅为它提供一组直流电源，比如PP3电池电源，再加上一个用作显示的DVM（数字电压表）即可工作。
传感器甚至可以安装到“探针”之中，将DVM扩展为电子式直读温度计，用来测散热片的温度。
在使用单一电源时，LM35的一个缺点是无法指示低至零度的温度。
据称利用LM35可测出20mV的电压，这一值相当于2℃（一些情况下甚至可测出0～2mV的电压！），但要指示零度或更低的温度时，最好还是再提供一个负电源和一只下拉电阻。
一种实现了这一目标的“简单型温度计”电路示于图2，电阻R1和R2对电源电压分压，取得电压参考值，这一电压通过IC1缓冲，其输出用作LM35和表头的“地”。
电阻R3用作下拉电阻。
输出低于零伏时，这一电阻值大约是每伏20kΩ，本例只需低于1V，所以电阻用18kΩ。
这可使LM35覆盖0℃～100℃（LM35DZ）或－40℃～110℃（LM35CZ）。
LM35的负载为容性时，输出有产生振荡的可能，所以往往需要在负载上串接电阻避免振荡的发生，这就是图2中R4的功能，其阻值1kΩ就足够了。
这一简单的线路可以用来得到一个经过改进的更准确的通用温度计，这种温度计在实验室中大有用武之地。
温度传感器特性的研究实验报告
温度传感器特性的研究实验报告温度传感器特性研究实验报告一、实验目的本实验旨在研究温度传感器的特性，包括其灵敏度、线性度、迟滞性以及重复性等，通过对实验数据的分析，以期提高温度传感器的性能并为相关应用提供理论支持。
二、实验原理温度传感器是一种将温度变化转化为电信号的装置，其特性受到材料、结构及环境因素的影响。
本次实验将重点研究以下特性：1.灵敏度：温度传感器对温度变化的响应程度；2.线性度：温度传感器输出信号与温度变化之间的线性关系；3.迟滞性：温度传感器在升温与降温过程中，输出信号与输入温度变化之间的关系；4.重复性：温度传感器在多次重复测量同一温度时，输出信号的稳定性。
三、实验步骤1.准备材料与设备：包括温度传感器、恒温水槽、加热装置、数据采集器、测温仪等；2.将温度传感器置于恒温水槽中，连接数据采集器与测温仪；3.对温度传感器进行升温、降温操作，并记录每个过程中的输出信号；4.在不同温度下重复上述操作，收集足够的数据；5.对实验数据进行整理与分析。
四、实验结果及数据分析1.灵敏度：通过对比不同温度下的输出信号，发现随着温度的升高，输出信号逐渐增大，灵敏度整体呈上升趋势。
这表明该温度传感器具有良好的线性关系。
2.线性度：通过对实验数据的线性拟合，得到输出信号与温度之间的线性关系式。
结果表明，在实验温度范围内，输出信号与温度变化之间具有较好的线性关系。
3.迟滞性：在升温与降温过程中，发现输出信号的变化存在一定的差异。
升温过程中，输出信号随着温度的升高而逐渐增大；而在降温过程中，输出信号却不能完全恢复到初始值。
这表明该温度传感器具有一定的迟滞性。
4.重复性：通过对同一温度下的多次测量，发现输出信号具有良好的重复性。
这表明该温度传感器在重复测量同一温度时具有较高的稳定性。
五、结论与建议本次实验研究了温度传感器的特性，发现该传感器具有良好的灵敏度和线性度，但在降温过程中存在一定的迟滞性。
此外，该温度传感器具有良好的重复性。
温度传感器实验报告
温度传感器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过使用温度传感器，对不同温度下的电压信号进行测量和分析，从而掌握温度传感器的工作原理和特性，提高实验操作和数据处理能力。
二、实验仪器与设备。
1. Arduino开发板。
2. LM35温度传感器。
3. 连接线。
4. 电脑。
5. 串口数据线。
三、实验原理。
LM35是一种精密温度传感器，其输出电压与摄氏温度成线性关系。
在本实验中，我们将使用LM35温度传感器测量不同温度下的输出电压，并通过Arduino开发板将数据传输至电脑进行分析处理。
四、实验步骤。
1. 将LM35温度传感器与Arduino开发板连接，将传感器的输出端（中间脚）连接到Arduino的模拟输入引脚A0，将传感器的VCC端连接到Arduino的5V电源引脚，将传感器的地端连接到Arduino的地引脚。
2. 编写Arduino程序，通过模拟输入引脚A0读取LM35传感器的输出电压，并将其转换为摄氏温度值。
3. 将Arduino开发板通过串口数据线与电脑连接，将温度数据传输至电脑端。
4. 在电脑上使用串口通讯软件监测并记录温度数据。
5. 将LM35传感器分别置于不同温度环境下（如冰水混合物、常温水、温水等），记录并分析传感器输出的电压和对应的温度数值。
五、实验数据与分析。
通过实验测得的数据，我们可以绘制出LM35温度传感器的电压输出与温度之间的线性关系图。
通过分析图表数据，可以得出传感器的灵敏度、稳定性和线性度等特性参数。
六、实验结论。
通过本次实验，我们深入了解了LM35温度传感器的工作原理和特性，掌握了使用Arduino开发板对传感器输出进行数据采集和分析的方法。
同时，我们也了解到了温度传感器在不同温度环境下的表现，为今后的工程应用提供了重要参考。
七、实验总结。
温度传感器是一种常用的传感器元件，具有广泛的应用前景。
通过本次实验，我们不仅学会了对温度传感器进行实验操作，还掌握了数据采集和分析的方法，为今后的实验和工程应用打下了坚实的基础。
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实验十一 LM35温度传感器特性实验
【实验目的】
1、了解LM35温度传感器的基本原理和温度特性的测量方法；
2、测量LM35温度传感器输出电压与温度的特性曲线；
【实验仪器】
电磁学综合实验平台、LM35温度传感器、加热井、温度传感器特性实验模板
【实验原理】
1．电压型集成温度传感器（LM35）
LM35温度传感器，标准T0-92工业封装，其准确度一般为±0.5℃。
（有几种级别）由于其输出为电压，且线性极好，故只要配上电压源，数字式电压表就可以构成一个精密数字测温系统。
内部的激光校准保证了极高的准确度及一致性，且无须校准。
输出电压的温度系数K V=10.0mV/℃，利用下式可计算出被测温度t（℃）:
U O=K V*t=(10mV/℃)*t
即：
t(℃)= U O/10mV （11-1）LM35温度传感器的电路符号见图11-1，V o为输出端实验测量时只要直接测量其输出端电压U o，即可知待测量的温度。
图11-1
图11-2LM35传感器特性实验连接图
【实验步骤】
1、按图11-2，将实验平台加热输出与加热井（加热接口）连接，实验台风扇接口与加热井（风扇接口）连接。
2、调节PID控温表，设置SV：在表面板上按一下(SET)按键，SV表头的温度显示个位将会闪烁；按面板上的“▲”或“▼”键调整设置个位的温度；在按面板上按一下(SET)按键即可，SV表头的温度显示个位将会闪烁，再按“＜”键使表头的温度显示十位闪烁，按面板上的“▲”或“▼”键调整设置十位的温度；用同样方法还可设置百位的温度。
调好SV所需设定的温度后，再按一下（SET）按键即可完成设置。
将加热开关选择（快）档加热，待30秒后，仪器开始加热，控温表即可自动控制温度。
调节不同温度，设定参照步骤2进行调节。
3、根据不同的实验连接不同的连接线，可参照上图。
【实验数据】
1、LM35传感器（工作电压5V）（直流电压表2V档测量）
表11-1
t(℃) 30 40 50 60 70 80 90 100
U
2、描绘.LM35传感器曲线，求出.LM35随温度变化的灵敏度S(mV/℃),
【注意事项】
1、加热器温度不能加热到120℃以上，否则将可能损坏加热器。