热敏电阻温度计的设计安装和使用.pptx
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1、一、实验来源与背景一、实验来源与背景二、实验的目的二、实验的目的三、实验原理三、实验原理四、实验过程四、实验过程五、数据处理五、数据处理答辩的内容:答辩的内容:第1页/共18页一、实验的来源与背景一、实验的来源与背景本实验基础:两个实验本实验基础:两个实验热敏电阻温度特性研究热敏电阻温度特性研究惠斯通电桥惠斯通电桥应用:温度测量广泛被应用,如:科研、医应用:温度测量广泛被应用,如:科研、医 疗和日常生活等疗和日常生活等第2页/共18页二、实验目的二、实验目的(一)掌握热敏电阻温度计测量温度的基本原理和方(一)掌握热敏电阻温度计测量温度的基本原理和方法法(二)设计和组装一个热敏电阻温度计(二)设
2、计和组装一个热敏电阻温度计(三)对设计的热敏电阻温度计的测量误差进行简要(三)对设计的热敏电阻温度计的测量误差进行简要地测试和评价地测试和评价第3页/共18页三、实验原理三、实验原理 负温度系数热敏电阻负温度系数热敏电阻(NTC)的温度特性:电阻随着温度的升高而急剧下降的温度特性:电阻随着温度的升高而急剧下降 应用:广泛运用于温度测量和温度调节,还可用作补偿电阻作起动电阻应用:广泛运用于温度测量和温度调节,还可用作补偿电阻作起动电阻 使用,克服冲击电流使用,克服冲击电流。其方程表示为:其方程表示为:Rt=Ae(B/T)式中式中A、B是与材料有关的常数,是与材料有关的常数,Rt是是T的单值函数。
3、的单值函数。RTT T负温度系数热敏电阻的负温度系数热敏电阻的温度特性曲线温度特性曲线第4页/共18页非平衡电桥非平衡电桥当当R1=R2(对称电桥对称电桥)及及Rt=R3时,电桥平衡,时,电桥平衡,G指零。指零。如果如果Rt的值发生变化,则电桥的平衡条件被破坏,的值发生变化,则电桥的平衡条件被破坏,G中就有电流通过,指针发生偏转。中就有电流通过,指针发生偏转。偏转越大,说明偏转越大,说明Rt变化也越大。变化也越大。第5页/共18页根据桥路的基尔霍夫方程根据桥路的基尔霍夫方程I1R1+IgRg-I2R3=0(I1-Ig)R2-(I2+Ig)Rt-IgRg=0I2R3+(I2+Ig)Rt=UcdR
4、1=R2解得:解得:上式中,上式中,R1(R2)、R3、Rg及及Ucd恒定时,恒定时,Ig的大小唯一有的大小唯一有Rt值决定。因而可以根据值决定。因而可以根据G偏转偏转的大小来直接指示温度的高低。的大小来直接指示温度的高低。第6页/共18页 热敏电阻温度计的实验电路热敏电阻温度计的实验电路温度计的实验电路与原理图有三点不同温度计的实验电路与原理图有三点不同:增加一个发光二极管增加一个发光二极管LED,作为电源指示,其工,作为电源指示,其工作电压为作电压为23V;检流计换成微安表头;检流计换成微安表头;在在bd支路中增加一个支路中增加一个“校准校准”支路。支路。K2是该仪是该仪表的状态选择开关表
5、的状态选择开关。第7页/共18页Ucd的确定的确定Ucd是桥路的工作电压,既不能过高,也不能太低。是桥路的工作电压,既不能过高,也不能太低。过高产生自热现象,从而使被测环境的温度升高;过高产生自热现象,从而使被测环境的温度升高;过低则无法使微安表达到满偏。过低则无法使微安表达到满偏。本实验中本实验中Ucd可确立为可确立为1.1V1.4V实验操作时实验操作时Ucd=1.2V四、实验过程四、实验过程第8页/共18页R1(R2)值的确定值的确定在非平衡电桥的参数设计中,一般在非平衡电桥的参数设计中,一般R1=R2,构成对称电桥。,构成对称电桥。若温度计的测温上限为若温度计的测温上限为t2,在此温度下
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