实验一热电阻传感器.docVIP

实验一 热电阻传感器 一、实验目的 1、学习直流电桥平衡调节电路的使用方法。 2、了解电桥测量电阻的原理。 3、学习热电阻传感器的测温使用及接线。 二、实验器材 1、传感器实训台操作板1的直流电压源。操作板2的热电阻测量电路； 2、电阻100欧姆4只、热电阻（Cu50及PT100）； 3、数字万用表、电工工具等。 三、实验原理 热电阻的测温原理是基于导体或半导体的电阻值随着温度的变化而变化的特性。PT100是标称内阻100的铂电阻0`C时的内阻，其环境温度越高内阻越大。。 图5-1 热电阻的测量转换电路 对于单桥臂有变化的等臂电桥而言： --------------------------------------------------（1） 式中为电桥平衡后因温度改变导致的热电阻的内阻变化值； R为电桥平衡时的原始值； E为电桥输入电源信号。 所以我们可由测出的U0求得，因此热电阻此时实际电阻Rt=100+，查PT100分度表或相关软件即可得到我们所需的温度值。 四、实验步骤 1、采用PT100热电阻测量温度。 1）在元件备用区ST1放置100欧姆电阻，并连接到图中所示的A、C之间作为桥臂电阻 2）将图5-1中B、C处的跳线插孔用实验跳线短接，然后在桥臂电阻R3、R4中均安置100欧姆电阻，这样就构成了以Rw、ST1、R3、R4为桥臂的电桥，如上图所示。 3）接通直流电源E(即+5V) ，调节Rw可令电桥平衡。 4）断开电源，取下ST处电阻，用PT100热电阻代替ST(即以二线制将红、兰接入A、C之间)，接通电源E，用万用电表测量Uo。改变温度，测量Uo。 5）记录数据，填入表1中。 2、采用Cu50热电阻测温。 1）在备用元件区ST1、ST2上均安置100欧姆电阻，将其并联即为50欧姆，将该电阻接入桥路A、C，处插孔中。 2）重复以上2）~5）的步骤。 3、热电阻的三导线四分之一电桥电路测温。 1）将PT100热电阻的三端红、兰、兰，分别接到图中A、B、C处，在电阻R3、R4中均安放100欧姆电阻，即构成单臂电桥。 2）在E处的上下插孔中分别接+5V和GND5，调节Rw，即可使电桥平衡。 3）断开电源及热电阻，可测的Rw、Rt所在桥臂的共同电阻，由于此前桥路平衡且构成电源对称电桥，所以Rw占所测阻值的一半，我们可将该值作为Rt的初始值。 4）恢复桥路，接通电源E，改变热电阻的环境温度，在Uo处测得电桥的输出电压信号。记录数据。 五、实验报告 1、按实验步骤完成实验，记录并整理实验数据，计算温度值。 表1 第一组数据 第二组数据 输出电压U0 热电阻阻值R 温度 输出电压U0 热电阻阻值R 温度 Pt100 Cu50 2、热电阻的三导线四分之一电桥电路测温时记录的Rt的初始值为多少？由此可得温度为多少？ 3、采用二线制接法有何缺点？