《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）热学——温度传感器

实验十七温度传感器的温度特性测量实验目的1：掌握用恒电流法和直流电桥法测量热电阻原理2.测量铂电阻（Pt100）和热敏电阻（NTC1K）温度传感器的温度特性

实验十七 温度传感器的温 度特性测量 实验目的 1. 掌握用恒电流法和直流电桥法测量热电阻原理 2. 测量铂电阻 (Pt100)和热敏电阻（NTC1K）温 度 传感器的温度特性

实验仪器FD-TTT-A温度传感器温度特性实验仪如图4-17-1所示，其中包含精密智能控温加热系统、恒流源、直流电桥、Pt100铂电阻温度传感器、NTC1K热敏电阻温度传感器数字电压表、实验插接线等

实验仪器 ◼ FD-TTT-A温度传感器温度特性实验仪如图 4-17-1所示，其中包含精密智能控温加热 系统、恒流源、直流电桥、Pt100铂电阻温 度传感器、NTC1K热敏电阻温度传感器、 数字电压表、实验插接线等

FD-TTT-A温度传感器温度特性实验仪FD-TTT-A温度传感器温度特性实验仪2V20VOOePt100我电三OiotO+2V十00008科教仪器有限公司

加热系统 加热井 加热井散热 恒流源法 集成电流型 集成电压型 PN结 实验电源 上海复旦天欣科教仪器有限公司 FD-TTT-A 温度传感器温度特性实验仪 直流电桥法 FD-TTT-A温度传感器温度特性实验仪

实验原理1.恒电流法测量热电阻恒电流法测量热电阻，电路如图所示Rt电源采用恒流源，R1为已知数值的固定电阻，Rt为热电阻。UR1为R1上的电压，URt为Rt上的电压。UR1用于监测电路的电流，当电路电流恒定时，只要测出热电阻两端电压URt，即可知道被测热电阻的阻值。当电路电流为I0，温度为t时热电阻Rt为R.RtRR1

实验原理 ◼ 1.恒电流法测量热电阻 ◼ 恒电流法测量热电阻，电路如图所示。 ◼ 电源采用恒流源，R1为已知数值的固定电阻，Rt 为热电阻。UR1为R1上的电压，URt为Rt上的电 压。UR1用于监测电路的电流，当电路电流恒定 时，只要测出热电阻两端电压URt，即可知道被 测热电阻的阻值。当电路电流为I0,温度为t时， 热电阻Rt为 1 1 Rt Rt t O R U RU R I U = =

2.直流电桥法测量热电阻把四个电阻R1、R2、R3、Rt连成一个四边形回路ABCD，每条边称作电桥的一个“桥臂”，在四边形的一组对角接点A、C之间连入直流电源E在另一组对角接点B、D之间连入平衡指示仪表B、D两点的对角线形成一条“桥路”，它的作用是将桥路两个端点电位进行比较。当B、D两点电位相等时，桥路中无电流通过，指示器示值为零，电桥达到平衡，有UAB=UAD，UBC=UDC电流I=O流过电阻R1、R3的电流相等，即I1=I3，同理I2=IRt，因此

2.直流电桥法测量热电阻 ◼ 把四个电阻R1、R2、R3、Rt连成一个四边形回 路ABCD，每条边称作电桥的一个“桥臂”，在 四边形的一组对角接点A、C之间连入直流电源E， 在另一组对角接点B、D之间连入平衡指示仪表。 B、D两点的对角线形成一条“桥路”，它的作用 是将桥路两个端 点电位进行比较。当B、D两点电位相等时，桥路 中无电流通过，指示器示值为零，电桥达到平衡， 有UAB=UAD,UBC=UDC,电流Ig=0,流过电阻 R1、R3的电流相等，即I1=I3，同理I2=IRt， 因此

R_RRR

1 3 2 t R R R R =

实验内容1.采用恒电流法测量Pt100电阻温度特性接上恒流源，监测R1上电流是否为1mA（即U1=1V.R1=1.00K）。将控温传感器Pt100铂电阻（A级）插入千井炉的中心井，另一只待测试的Pt100铂电阻插入另一井，从室温起开始测量，然后开启加热器，每隔10℃控温系统设置一次，计算Pt100铂电阻的阻值，到100℃为止。用最小二乘法直线拟合，求出温度系数和相关系数广。2.用直流电桥法测量NTC热敏电阻温度特性接上桥路电源（+2V），将控温传感器Pt100铂电阻（A级）插入于井炉中心井，另一只待测量的NTC1K热敏电阻插入另一井，从室温起开始测量，然后开启加热器，每隔10℃控温系统设置一次，控温稳定2min后，调整电阻箱R3使电桥平衡，计算得到NTC1K热敏电阻的阻值，到100C为止。用最小二乘法直线拟合，求出温度系数和相关系数

实验内容 ◼ 1. 采用恒电流法测量Pt100电阻温度特性 接上恒流源，监测R1上电流是否为1mA(即 U1=1V,R1=1.00KΩ)。将控温传感器Pt100铂电阻(A 级)插入干井炉的中心井，另一只待测试的Pt100铂电阻插 入另一井，从室温起开始测量，然后开启加热器，每隔 10℃控温系统设置一次，计算Pt100铂电阻的阻值，到 100℃为止。用最小二乘法直线拟合，求出温度系数和相关 系数r。 ◼ 2.用直流电桥法测量NTC热敏电阻温度特性 接上桥路电源（+2V），将控温传感器Pt100铂电阻(A级) 插入干井炉中心井，另一只待测量的NTC1K热敏电阻插入 另一井，从室温起开始测量，然后开启加热器，每隔10℃ 控温系统设置一次，控温稳定2min后，调整电阻箱R3使 电桥平衡，计算得到NTC1K热敏电阻的阻值，到100℃为 止。用最小二乘法直线拟合，求出温度系数和相关系数

注意事项1，每次测量时等控温稳定2min后再开始记录数据2一般冬季可从20～80℃测量，夏季可从40～100℃测量，0℃可用冰点来测量

注意事项 ◼ 1. 每次测量时等控温稳定2min后再开始 记录数据。 ◼ 2 一般冬季可从20～80℃测量，夏季可从 40～100℃测量，0℃可用冰点来测量