DH-SJ5温度传感器实验装置(外购表头) - 图文 下载本文

为1mV/K。但由于AD590的增益有偏差,电阻也有误差,因此应对电路进行调整。调整的方法为:把AD590放于冰水混合物中,调整电位器R2,使V0=273.2mV。或在室温下(25℃) 条件下调整电位器,使V0=273.2+25=298.2(mV)。但这样调整

只可保证在0℃或25℃附近有较高精度。

2)摄氏温度测量电路

如图3-12所示,电位器R2用于调整零点,R4用于调整运放LF355的增益。调整方法如下:在0℃时调整R2,使输出V0=0,

然后在100℃时调整R4使V0=100mV。如此反复调整多次,直 图3-11 至0℃时,V0=0mV,100℃时V0=100mV为止。最后在室温下进行校验。例如,若室温为 要使图3-12中的输出为200mV/℃,可通过增大反馈电阻(图中反馈电阻由R3与电位器R4串联而成)来实现。另外,测量华氏温度(符号为℉)时,因华氏温度等于热力学温度减去255.4再乘以9/5,故若要求输出为1mV/℉,则调整反馈电阻约为180k。

25℃,那么V0应为25mV。冰水混合物是0℃环境,沸水为100℃环境。

图3-12 图3-13 当温度为0℃时,V0=17.8mV;温度为100℃时,V0=197.8mV。AD581是高精度集成稳压器,输入电压最大为40V,输出10V。

3)温差测量电路及其应用 电路与原理分析

图3-13是利用两个AD590测量两点温度差的电路。在反馈电阻为100kΩ的情况下,

Vout=(t1-t2)100mV/℃

图中电位器R2用于调零。电位器R4用于调整运放LF355的增益。 由基尔霍夫电流定律: I?I2?I1?I3?I4 (1) 由运算放大器的特性知:

I3?0 (2)

设1#和2# AD590处的温度分别为t1(℃)和t2(℃),则输出电压为

V??0 (3)

调节调零电位器R2使: I4?0 (4)

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由(1)、(2)、(4)可得:I?I1?I2 设:R4=90kW,则有:

Vo?I(R3?R4)?(I1?I2)(R3?R4)?(t1?t2)100mV/oC (5)

其中(t1?t2)为温度差,单位为℃。由式(5)知,改变(R3?R4)的值可以改变V0的大小。

二、集成温度传感器电压型LM35

LM35是由National Semiconductor所生产的集成温度传感器,其输出电压值与摄氏温标呈线性关系,转换公式如(1),在0℃时其电压输出为0V,温度每升高1℃时其电压输出就增加10mV。在常温下,LM35不需要额外的校准处理,其精度就可达到±1/4℃的准确率。LM35的测温范围是-55℃~150℃。

V0=10mV/℃×T℃ (1)

图3-14 图 3-15 图3-16

图3-16中R1=-Vs/50uA ,其电压输出值与温度的对应关系为:

电压值 +1500mV +1000mV +500mV +250mV 0mv -550mV 对应温度 +150℃ +100℃ +50℃ +25℃ 0℃ -55℃ 【实验仪器】

九孔板,DH-VC1直流恒压源恒流源,DH-SJ型温度传感器实验装置,数字万用表。

【实验内容与步骤】

1、了解温度传感器AD590的引脚及其功能。如图3-14所示,其封装图。 2、参照图3-11温度传感器AD590用于测量热力学温度的基本应用电路接线。

3、通过温控仪加热,在不同的温度下,观察温度传感器AD590的变化,从室温到120℃,每隔5℃(或自定度数)测一个数据,将测量数据逐一记录在表格内。

4、了解温度传感器LM35的引脚及其功能。如图3-14所示,其封装图。

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5、参照图3-15和图3-16分别连线做实验。根据R1=-Vs/50uA关系式,自行选着取样电阻R1和电源电压Vs。例如:电源电压Vs=5V,则-Vs=-5V;根据R1=-Vs/50uA关系式,R1=100KΩ,R1的阻值可以用99KΩ电阻与2.2KΩ电位器串联来实现。

6、通过温控仪加热,在不同的温度下,观察温度传感器LM35的变化,从室温到120℃,每隔5℃(或自定度数)测一个数据,将测量数据逐一记录在表格内。

7、以温标为横轴,以电压为纵轴,按等精度作图的方法,用所测的各对应数据作出V- t曲线。

8、分析比较它们的温度特性以及温度传感器与常用的集成温度传感器的温度特性。

【数据记录1】

AD590数据记录 室温 ℃

序 号 温度(℃) V 序 号 温度(℃) V 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 10 20

【数据记录2】

LM35数据记录 室温 ℃ 序 号 温度(℃) V 序 号 温度(℃) V 1 11 2 12 3 13 4 14 5 15 6 16 7 17 8 18 9 19 10 20

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附录1 铜电阻Cu50的电阻—温度特性 α=0.004280/℃ 温度(℃) -50 -40 -30 -20 -10 -0 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 电阻值(Ω) 39.24 41.40 41.18 40.97 40.75 40.54 40.32 40.10 39.89 39.67 39.46 43.55 43.34 43.12 42.91 42.69 42.48 42.27 42.05 41.83 41.61 45.70 45.49 45.27 45.06 44.84 44.63 44.41 42.20 43.98 43.77 47.85 47.64 47.42 47.21 46.99 46.78 46.56 46.35 46.13 45.92 50.00 49.78 49.57 49.35 49.14 48.92 48.71 48.50 48.28 48.07 50.00 50.21 50.43 50.64 50.86 51.07 51.28 51.50 51.81 51.93 52.l4 52.36 52.57 52.78 53.00 53.21 53.43 53.64 53.86 54.07 54.28 54.50 54.71 54.92 55.14 55.35 55.57 55.78 56.00 56.21 56.42 56.64 56.85 57.07 57.28 57.49 57.71 57.92 58.14 58.35 58.56 58.78 58.99 59.20 59.42 59.63 59.85 60.06 60.27 60.49 60.70 60.92 61.13 61.34 61.56 61.77 61.93 62.20 62.41 62.63 62.84 63.05 63.27 63.48 63.70 63.91 64.12 64.34 64.55 64.76 64.98 65.19 65.41 65.62 65.83 66.05 66.26 66.48 66.69 66.90 67.12 67.33 67.54 67.76 67.97 68.19 68.40 68.62 68.83 69.04 69.26 69.47 69.68 69.90 70.11 70.33 70.54 70.76 70.97 71.18 71.40 71.61 71.83 72.04 72.25 72.47 72.68 72.90 73.11 73.33 73.54 73.75 73.97 74.18 74.40 74.61 74.83 75.04 75.26 75.47 75.68 附录2 铂电阻Pt100分度表(ITS-90) R(0℃)=100.00Ω 温度(℃) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190

0 100.00 103.90 107.79 111.67 115.54 119.40 123.24 127.08 130.90 134.71 138.51 142.29 146.07 149.83 153.58 157.33 161.05 164.77 168.48 172.17 1 100.39 104.29 108.18 112.06 115.93 119.78 123.63 127.46 131.28 135.09 138.88 142.67 146.44 150.21 153.96 157.70 161.43 165.14 168.85 172.54 2 100.78 104.68 108.57 112.45 116.31 120.17 124.01 127.84 131.66 135.47 139.26 143.05 146.82 150.28 154.33 158.07 161.80 165.51 169.22 172.91 3 101.17 105.07 108.96 112.83 116.70 120.55 124.39 128.22 132.04 135.85 139.64 143.43 147.20 150.96 154.71 158.45 162.17 165.89 169.59 173.28 4 R(Ω) 101.56 105.46 109.35 113.22 117.08 120.94 124.78 128.61 132.42 136.23 140.02 143.80 147.57 151.33 155.08 158.82 162.54 166.26 169.96 173.65 23

5 101.95 105.85 109.73 113.61 117.47 121.32 125.16 128.99 132.80 136.61 140.40 144.18 147.95 151.71 155.46 159.19 162.91 166.63 170.33 174.02 6 102.34 106.24 110.12 114.00 117.86 121.71 125.54 129.37 133.18 136.99 140.78 144.56 148.33 152.08 155.83 159.56 163.29 167.00 170.70 174.38 7 102.73 106.63 110.51 114.38 118.24 122.09 125.93 129.75 133.57 137.37 141.16 144.94 148.70 152.46 156.20 159.94 163.66 167.37 171.07 174.75 8 103.12 107.02 110.90 114.77 118.63 122.47 126.31 130.13 133.95 137.75 141.54 145.31 149.08 152.83 156.58 160.31 164.03 167.74 171.43 175.12 9 103.51 107.40 111.29 115.15 119.01 122.86 126.69 130.52 134.33 138.13 141.91 145.69 149.46 153.21 156.95 160.95 164.40 168.11 171.80 175.49