2012檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)實驗指導(dǎo)書

1、 檢測與轉(zhuǎn)換技術(shù)實驗指導(dǎo)書目 錄第一章 CSY2001B傳感器試驗臺說明書第二章 實驗指導(dǎo)一、 應(yīng)變式電阻傳感器：單臂、半橋、全橋比較二、 差動面積式電容傳感器的靜態(tài)及動態(tài)特性三、 PSD光電位置傳感器四、 溫度傳感器設(shè)計第一章 CSY2001B傳感器實驗臺說明書CSY2001B傳感器系統(tǒng)綜合實驗臺為完全模塊式結(jié)構(gòu)，分主機(jī)、實驗?zāi)K和實驗桌三部分。根據(jù)用戶不同的需求分為基本型和增強(qiáng)性兩種配置。主機(jī)由實驗工作平臺，傳感器綜合系統(tǒng)、高穩(wěn)定交、直流信號源，溫控電加熱源，旋轉(zhuǎn)源、位移機(jī)構(gòu)、振動機(jī)構(gòu)、儀表顯示、電動氣壓源、數(shù)據(jù)采集處理和通信系統(tǒng)（RS232接口）、實驗軟件等組成。全套13個實驗?zāi)K中均包

2、含一種或一類傳感器及實驗所需的電路和執(zhí)行機(jī)構(gòu)（位移裝置均由進(jìn)口精密導(dǎo)軌組成，以確保純直線性位移），實驗時模塊可按實驗要求靈活組合，儀器性能穩(wěn)定可靠，方便實用。傳感器包括：（基本型含24種傳感器，序號1.1-1.24。增強(qiáng)型含31種傳感器，序號1.1-1.31）1.1 金屬箔式應(yīng)變傳感器（箔式應(yīng)變片 工作片4片；溫度補(bǔ)償片2片,應(yīng)變系數(shù)：2.06，精度2%）1.2 稱重傳感器（標(biāo)準(zhǔn)商用雙孔懸臂梁結(jié)構(gòu)，量程0500g，精度2%）1.3 MPX擴(kuò)散硅壓阻式壓力傳感器（差壓式，量程050KP，精度3%）1.4 半導(dǎo)體應(yīng)變傳感器（BY350，工作片2片，應(yīng)變系數(shù)120）1.5 標(biāo)準(zhǔn)K分度熱電偶，（量程0

3、800，精度3%）1.6 標(biāo)準(zhǔn)E分度熱電偶，（量程0800，精度3%）1.7 MF型半導(dǎo)體熱敏傳感器（負(fù)溫度系數(shù)，25時電阻值10K）1.8 Pt100鉑熱電阻（量程0800，精度5%）1.9 半導(dǎo)體溫敏二極管（精度5%）1.10 集成溫度傳感器（電流型，精度2%）1.11 光敏電阻傳感器（cds器件，光電阻2M.1.12 光電轉(zhuǎn)速傳感器（近紅外發(fā)射-接收量程02400轉(zhuǎn)/分）1.13 光纖位移傳感器（多模光強(qiáng)型，量程2mm,在其線性工作范圍內(nèi)精度5%）1.14 熱釋電紅外傳感器（光譜響應(yīng)715m，光頻響應(yīng)0.510HZ）。1.15 半導(dǎo)體霍爾傳感器(由線性霍爾元件與梯度磁場組成。工作范圍：位

4、移2mm，精度5%)1.16 磁電式傳感器（動鐵與線圈）1.17 濕敏電阻傳感器（高分子材料，工作范圍595%RH，）1.18 濕敏電容傳感器（高分子材料，工作范圍595%RH）1.19 MQ3氣敏傳感器（酒精氣敏感，實驗演示用）1.20 電感式傳感器（差動變壓器，量程5mm,精度5%）1.21 壓電加速度傳感器（PZT壓電陶瓷與質(zhì)量塊。工作范圍530HZ ）1.22 電渦流傳感器（線性工作范圍1mm,精度3%）1.23 電容傳感器（同軸式差動變面積電容，工作范圍3mm,精度2%）1.24 力平衡傳感器（綜合傳感器系統(tǒng)）125 光電池傳感器126 光敏二極管傳感器127 光敏三極管傳感器1.2

5、8 PSD光電位置傳感器（PSD器件與激光器組件，采用工業(yè)上的三角測量法，量程25mm，精度0.1%）1.29 激光光柵傳感器（光柵衍射及光柵莫爾條紋，莫爾條紋精密位移記數(shù)精度0.01mm）1.30 CCD圖象傳感器（光敏面尺寸：1/3英寸。采用計算機(jī)軟件與CCD傳感器配合，進(jìn)行高精度物徑及高精度光柵莫爾條紋位移自動測試。）1.31 超聲波測距傳感器（量程范圍30600mm，精度10mm）主機(jī)配置：2.1 直流穩(wěn)壓電源：（傳感器工作直流激勵源與實驗?zāi)K工作電源）2V10V分五檔輸出，最大輸出電流1.5A15V（12V） 、最大輸出電流1.5A；激光器電源。2.2 音頻信號源：（傳感器工作交流激

6、勵源）0.4KHz-10KHz輸出連續(xù)可調(diào)，最大Vp-p值20V。 00、1800端口反相輸出 00、LV端口功率輸出，最大輸出電流1.5A1800端口電壓輸出，最大輸出功率300mw2.3 低頻信號源：（供主機(jī)位移平臺與雙平行懸臂梁振動激勵，實現(xiàn)傳感器動態(tài)測試）1Hz30Hz輸出，連續(xù)可調(diào)，最大輸出電流1.5A，最大Vp-p值20V，激振I（雙平行懸臂梁）、激振II（圓形位移平臺）的振動源。轉(zhuǎn)換鈕子開關(guān)的作用：（請?zhí)貏e注意）當(dāng)?shù)瓜騐0側(cè)時，低頻信號源正常使用，V0端輸出低頻信號，倒向Vi側(cè)時，斷開低頻信號電路，V0 端無低頻信號輸出，停止激振、的激勵。Vi作為電流放大器的信號輸入端，輸出端仍

7、為V0端。激振不工作時激振選擇開關(guān)應(yīng)位于置中位置。2.4 溫控電加熱源：（溫度傳感器加熱源）由E分度熱電偶控溫的300W電加熱爐，最高控制爐溫400，實驗控溫200。交流220V插口提供電爐加熱電源，作為溫度傳感器熱源、及熱電偶測溫、標(biāo)定和傳感器溫度效應(yīng)的溫度源等。2.5 旋轉(zhuǎn)源：（光電、電渦流傳感器測轉(zhuǎn)速之用）低噪聲旋轉(zhuǎn)電機(jī)，轉(zhuǎn)速0-2400轉(zhuǎn)/分，連續(xù)可調(diào)。（特別注意：電機(jī)不工作時鈕子開關(guān)應(yīng)置于“關(guān)”，否則直流穩(wěn)壓電源負(fù)電源會無輸出）。2.6 氣壓源：（提供壓力傳感器氣壓源）電動氣泵：氣壓輸出應(yīng)40KP，連續(xù)可調(diào),使用時請注意控制氣壓。手動加壓氣囊：可加壓至滿量程40KP，通過減壓閥調(diào)節(jié)氣

8、壓值。儀表顯示部分：3.1 電壓/頻率表：3 1/2位數(shù)字表、電壓顯示分02V、020V兩檔；頻率顯示分02KHz、020KHz兩檔，靈敏度50mv。3.2 數(shù)字式溫度表：（E分度）溫度顯示：0-800（用其他熱電偶測溫時應(yīng)查對相應(yīng)的熱電偶分度表）。3.3 氣壓表： 0-40KP（0-300mmHg）顯示。計算機(jī)通信與數(shù)據(jù)采集：4.1 通信接口：標(biāo)準(zhǔn)RS232口，提供實驗臺與計算機(jī)通信接口。4.2 數(shù)據(jù)采集卡：12位A/D轉(zhuǎn)換，采集卡信號輸入端為電壓/頻率表的“通道”和“通道”端，采集卡頻率輸入端為“轉(zhuǎn)速信號入”口。實驗?zāi)K包含：（基本型含9個模塊，序號5.1-5.9，增強(qiáng)型含13個模塊，序號

9、5.1-5.13，每個模塊包含一種或一類傳感器，使用方便）5.1 實驗公共電路模塊：提供所有實驗中所需的電橋、差動放大器、低通濾波器、電荷放大器、移項器、相敏檢波器等公用電路。5.2 應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)K（包含電阻應(yīng)變及壓力傳感器）：金屬箔式標(biāo)準(zhǔn)商用稱重傳感器（帶加熱及溫度補(bǔ)償）、懸臂梁結(jié)構(gòu)金屬箔式、半導(dǎo)體應(yīng)變、MPX擴(kuò)散硅壓阻式傳感器、放大電路。5.3 電感式傳感器實驗?zāi)K：差動變壓器、螺管式傳感器、高精度位移導(dǎo)軌、放大電路。5.4 電容式傳感器實驗?zāi)K：同軸式差動電容組成的雙T電橋檢測電路，精密位移導(dǎo)軌。5.5 光電傳感器實驗?zāi)K：光纖位移傳感器與光電耦合器、光敏電阻及信號變換電路，精密位

10、移導(dǎo)軌、電機(jī)旋轉(zhuǎn)裝置。5.6 霍爾傳感器實驗?zāi)K：霍爾傳感器、梯度磁場、變換電路及高精度位移導(dǎo)軌。5.7 溫度傳感器實驗?zāi)K：提供7種溫度傳感器及變換電路，可控電加熱爐。5.8 電渦流傳感器實驗?zāi)K：電渦流探頭、變換電路及精密位移導(dǎo)軌。5.9 濕敏氣敏傳感器實驗?zāi)K：高分子濕敏電阻、濕敏電容、MQ3氣敏傳感器及變換電路。5.10 PSD光電位置傳感器實驗?zāi)K：PSD器件及激光器組件、精密位移導(dǎo)軌，高倍放大器。（增強(qiáng)型單元）5.11 CCD 圖象傳感器及光柵測試實驗?zāi)K：CCD傳感器、光柵莫爾條紋位移傳感器及計機(jī)測試軟件、精密位移導(dǎo)軌。（增強(qiáng)型單元）5.12 超聲波傳感器測距實驗?zāi)K：超聲波發(fā)射

11、-接收探頭、位移裝置及時間-距離變換顯示電路，直接顯示探測距離（cm）及時間（s）（增強(qiáng)型單元）513光電器件實驗?zāi)K：光電器件模板、微安表，實驗選配單元。主機(jī)工作臺上裝置的傳感器有:磁電式、壓電加速度、半導(dǎo)體應(yīng)變（2片）、金屬箔式應(yīng)變（工作片4片，溫度補(bǔ)償片2片）、衍射光柵（增強(qiáng)型）。雙平行懸臂梁旁的支柱安裝有螺旋測微儀，可帶動懸臂梁上下位移。圓形位移（振動）平臺旁的支架可安裝電感、電容、霍爾、光纖、電渦流等傳感器探頭，在平臺振動時進(jìn)行動態(tài)實驗。實驗臺主機(jī)與實驗?zāi)K的連接線采用了高可靠性的防脫落插座及插頭。實驗連接線均用燈籠狀的插頭及配套的插座，接觸可靠，防旋防松脫，并可在使用日久斷線后重新

12、修復(fù)（特別注意：在本型儀器上請勿同時使用舊型號的可鎖緊連接線，以免損壞新型連接線及造成插座松動）。實驗操作須知：1. 使用本儀器前，請先熟悉儀器的基本狀況，對各傳感器激勵信號的大小、信號源、顯示儀表、位移及振動機(jī)構(gòu)的工作范圍做到心中有數(shù)。主機(jī)面板上的鈕子開關(guān)都應(yīng)選擇好正確的倒向。2. 了解測試系統(tǒng)的基本組成：合適的信號激勵源傳感器處理電路（傳感器狀態(tài)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)）儀表顯示（數(shù)據(jù)采集或圖象顯示）3. 實驗操作時，在用實驗連接線接好各系統(tǒng)并確認(rèn)無誤后方可打開電源，各信號源之間嚴(yán)禁用連接線短路，主機(jī)與實驗?zāi)K的直流電源連接線插頭與插座連接時尤要注意標(biāo)志端對準(zhǔn)后插入，如開機(jī)后發(fā)現(xiàn)信號燈、數(shù)字表有異常狀況，

13、應(yīng)立即關(guān)機(jī)，查清原因后再進(jìn)行實驗。4. 實驗連接線插頭為燈籠狀簧片結(jié)構(gòu)，插入插孔即能保證接觸良好，不須旋轉(zhuǎn)，使用時應(yīng)避免搖晃。為延長使用壽命，操作時請捏住插頭連接疊插。5. 實驗指導(dǎo)中的“注意事項”不可忽略。傳感器的激勵信號不準(zhǔn)隨意加大，否則可能會造成傳感器永久性的損壞。6. 本實驗儀為教學(xué)實驗用儀器，而非測量用儀器，各傳感器在其工作范圍內(nèi)有一定的線性和精度，但不能保證在整個信號變化范圍都是呈線性變化。限于實驗條件，有些實驗只能做為定性演示（如濕敏、氣敏傳感器），能完成實驗指導(dǎo)書中的實驗內(nèi)容，則整臺儀器正常。7. 本儀器的工作環(huán)境溫度40，需防塵。第二章 實驗指導(dǎo)實驗一 應(yīng)變式電阻傳感器：單臂

14、、半橋、全橋比較一、實驗?zāi)康模?、觀察了解箔式應(yīng)變片的結(jié)構(gòu)及粘貼方式。 2、測試應(yīng)變梁變形的應(yīng)變輸出。3、了解箔式應(yīng)變片在位移測量方面的應(yīng)用。4、驗證單臂、半橋、全橋的性能及相互之間關(guān)系。二、實驗原理：本實驗說明箔式應(yīng)變片、直流電橋的原理和工作情況。 應(yīng)變片是最常用的測力傳感元件。當(dāng)用應(yīng)變片測試時，應(yīng)變片要牢固地粘貼在測試體表面，測件受力發(fā)生形變，應(yīng)變片的敏感柵隨同變形，其電阻值也隨之發(fā)生相應(yīng)的變化。通過測量電路，轉(zhuǎn)換成電信號輸出顯示。電橋電路是最常用的非電量檢測電路中的一種，當(dāng)電橋平衡時，橋路對臂電阻乘積相等，電橋輸出為零，在橋臂四個電阻R1、R2、R3、R4中，電阻的相對變化率分別為R1/

15、 R1、R2/ R2、R3/ R3、R4/ R4 ，當(dāng)使用一個應(yīng)變片時，；當(dāng)二個應(yīng)變片組成差動狀態(tài)工作，則有；用四個應(yīng)變片組成二個差動對工作，且R1= R2= R3= R4=R，。已知單臂、半橋和全橋電路的R分別為R/ R、2R/ R、4R/ R。根據(jù)戴維南定理可以得出測試電橋近似等于ER，電橋靈敏度Ku=V/R/R，于是對于單臂、半橋和全橋的電壓靈敏度分別為1/4E、1/2E和E。由此可知，當(dāng)E和電阻相對變化一定時，電橋的靈敏度與各橋臂阻值的大小無關(guān)。三、實驗所需部件： 直流穩(wěn)壓電源+4V、應(yīng)變式傳感器實驗?zāi)K、貼于主機(jī)工作臺懸臂梁上的箔式應(yīng)變片、螺旋測微儀、數(shù)字電壓表。四、實驗步驟：（一）

16、單臂電橋位移測量1、連接主機(jī)與模塊電路電源連接線，差動放大器增益置于較大位置（順時針方向增益變大），差動放大器“+”“”輸入端Vi對地用實驗線短路，輸出端Vout接電壓/頻率表2V檔。開啟主機(jī)電源，用差放調(diào)零電位器調(diào)整差動放大器輸出電壓為零，然后拔掉實驗線，調(diào)零后模塊上的“差放增益、差放調(diào)零”電位器均不應(yīng)再變動。2、觀察貼于主機(jī)懸臂梁根部的應(yīng)變片的位置與方向，按圖1將所需實驗部件連接成測試橋路，圖中R1、R2、R3分別為模塊上的固定標(biāo)準(zhǔn)電阻（350），R為應(yīng)變片（可任選上梁或下梁中的一個工作片，無應(yīng)變時其電阻均為350），圖中每兩個節(jié)點之間可理解為一根實驗連接線，注意連接方式，勿使直流激勵電源

17、短路。圖1將螺旋測微儀螺旋管調(diào)至10mm刻度（或其它便于記錄的位置），裝于應(yīng)變懸臂梁前端永久磁鋼上，并調(diào)節(jié)螺旋測微儀支柱高度使懸臂梁基本處于水平位置，擰緊支柱固定螺釘。3、確認(rèn)接線無誤后開啟主機(jī)電源開關(guān)，并預(yù)熱數(shù)分鐘，使電路工作趨于穩(wěn)定。調(diào)節(jié)模塊上的WD電位器，使橋路輸出為零，此時將螺旋測微儀所在刻度設(shè)為原點（0）位置。4、用螺旋測微儀帶動懸臂梁分別向上移動（設(shè)為正位移）和向下移動（設(shè)為負(fù)位移）各5mm ,每移動0.5mm記錄一個輸出電壓值，并記入下表：位移(mm )-5.0-1.5-1.0-0.500.51.01.55.0電壓(V)根據(jù)表中所測數(shù)據(jù)在坐標(biāo)圖上做出VX曲線，計算靈敏度S：S=。

18、注：上下移動時，也可以從上往下移動（從+5mm到-5mm），或相反方向進(jìn)行均可。（二）單臂、半橋、全橋比較1、在完成單臂電橋的基礎(chǔ)上，依次將圖（1）中的固定電阻R1，換接應(yīng)變計組成半橋、將固定電阻R2 、R3，換接應(yīng)變計組成全橋。2、重復(fù)實驗（一）中實驗3-4步驟，完成半橋與全橋測試實驗。3、在同一坐標(biāo)上描出V-X曲線，比較三種橋路的靈敏度，并做出定性的結(jié)論。注意事項：應(yīng)變計接入橋路時，要注意應(yīng)變計的受力方向，一定要接成差動形式，即鄰臂受力方向相反，對臂受力方向相同，如接反則電路無輸出或輸出很小。五、思考問答：1、懸臂梁根端的各應(yīng)變片隨著懸臂梁的上下移動，其電阻值如何相應(yīng)地發(fā)生變化？2、實驗中

19、，如果懸臂梁在較大范圍上下移動，應(yīng)變片能正常工作嗎？為什么？六、注意事項：1、實驗前應(yīng)檢查實驗連接線是否完好，學(xué)會正確插拔連接線（直接上下插取，無須旋轉(zhuǎn)扭動連接線插頭，否則易使插孔松動），這是順利完成實驗的基本保證。2、由于懸臂梁彈性恢復(fù)的滯后及應(yīng)變片本身的機(jī)械滯后，所以當(dāng)螺旋測微儀回到初始位置后橋路電壓輸出值并不能馬上回到零，此時可一次或多次將螺旋測微儀反方向旋動一個較大位移，使電壓值回到零后再進(jìn)行反向采集實驗。3、做單臂電橋?qū)嶒灂r，由于應(yīng)變片的零漂和蠕變現(xiàn)象的客觀存在，橋路中的三個精密電阻與應(yīng)變片的零漂值一致的可能性很小，如果沒有采用補(bǔ)償?shù)脑?，單臂電橋測試電路必然會出現(xiàn)輸出電壓漂移現(xiàn)象，這

20、是真實地反映了應(yīng)變片的特性，但是只要采用了半橋或全橋測試電路，系統(tǒng)就會非常穩(wěn)定，這是因為同一批次的應(yīng)變片的漂移和蠕變特性相近，接成半橋和全橋形式后根據(jù)橋路的加減特性原理就起到了非常好的補(bǔ)償作用，這也是應(yīng)變片在實際應(yīng)用中無一例外地采用全橋（或半橋）測試電路的原因。4、因為是小信號測試，所以調(diào)零后做實驗時電壓表應(yīng)置2V檔，實驗中要盡量避免外界信號干擾。5、在金屬箔式應(yīng)變片接口中，從左至右6片金屬箔式片分別是：第1、3工作片與第2、4工作片受力方向相反，第5、6片為上、下梁的溫度補(bǔ)償片，請注意應(yīng)變片接口上所示符號表示的相對位置。實驗二差動變面積式電容傳感的靜態(tài)及動態(tài)特性一、 實驗?zāi)康模毫私獠顒幼兠娣e

21、式電容傳感器的原理及其特性。二、 實驗原理差動式同軸變面積電容的兩組電容片Cx1與Cx2作為雙T電橋的兩臂，當(dāng)電容量發(fā)生變化時，橋路輸出電壓發(fā)生變化。（圖1）三、 所需單元及部件：電容傳感器、電容傳感器實驗?zāi)K、激振器I、測微儀四、實驗步驟：1、觀察電容傳感器結(jié)構(gòu)：傳感器由一個動極與兩個定級組成，連接主機(jī)與實驗?zāi)K的電源線及傳感器接口，按圖（1）接好實驗線路，增益適當(dāng)。2、打開主機(jī)電源，用測微儀帶動傳感器動極位移至兩組定極中間，調(diào)整調(diào)零電位器，此時模塊電路輸出為零。3、前后位移動極，每次0.5mm，直至動靜極完全重合為止，記錄數(shù)據(jù)，作出V-X曲線，求出靈敏度。X（mm）V0（v）4、移開測微儀

22、，在主機(jī)振動平臺旁的安裝支架上裝上電容傳感器，在振動平臺上裝好傳感器動極，用手按動平臺，使平臺振動時電容動極與定極不碰擦為宜。5、開啟“激振I”開關(guān)，振動臺帶動動極在定極中上下振動，用示波器觀察輸出波形。注意事項：電容動極須位于環(huán)型定極中間，安裝時須仔細(xì)作調(diào)整，實驗時電容不能發(fā)生擦片，否則電壓信號會發(fā)生突變。實驗三 PSD光電位置傳感器實驗一、實驗?zāi)康模毫私釶SD光電位置傳感器的原理及其特性。二、實驗原理：PSD（Position sensitive detector）是一種新型的橫向光電效應(yīng)器件，當(dāng)入射光點照在光敏面上時由于光生載流子的流動產(chǎn)生光生電流I，經(jīng)運(yùn)算后即可知光點的位置。（圖1）P

23、SD器件工作原理三、實驗所需部件：PSD傳感器、固體激光器、位移裝置、PSD光電位置傳感器實驗?zāi)K、電壓表、示波器四、實驗步驟：1、觀察PSD器件及安裝位置，激光器置于PSD組件中，調(diào)節(jié)反射體（被測物）與激光管的位置大約為7080mm ,模塊輸出V0端接電壓表及示波器，連接主機(jī)與實驗?zāi)K的電源線及傳感器探頭。2、開啟主機(jī)電源，連接激光器電源并調(diào)節(jié)激光光點，激光束射到被測物體后其漫反射光經(jīng)透鏡聚焦入射PSD光敏面（激光器的光點位置可以旋轉(zhuǎn)調(diào)整，以提高PSD器件的光電流輸出），調(diào)節(jié)位移裝置，使光斑位于PSD光敏面中點（通過觀察窗口確認(rèn)），調(diào)節(jié)模塊“增益”旋鈕，用示波器觀察，輸出波形不應(yīng)有自激，此時

24、模塊電路輸出為零。3、分別向前和向后位移被測體，每位移0.1mm記錄一電壓值，并記入下表：XmmV0mv作出V-X曲線，計算靈敏度，分析工作線性。4、用遮擋物蓋住觀察窗口，使PSD器件不受背景光影響，重新進(jìn)行位移測試，看結(jié)果是否有變化。注意事項：本實驗儀中的固體激光器只能作為實驗光源之用，嚴(yán)禁實驗者用激光光束照射人的眼睛，否則將會造成視力不可恢復(fù)的傷害。需注意的是由于背景光的影響及變化，可能會使多次實驗的結(jié)果有所不同。溫度傳感器設(shè)計一、 實驗?zāi)康模毫私鉄犭娕?、P-N結(jié)、熱敏電阻的工作特性，測溫原理及轉(zhuǎn)換電路。二、 基本原理：1 熱電偶測溫原理：兩種不同的導(dǎo)體互相焊接成閉合回路時，當(dāng)兩個接點溫度

25、不同時回路中就會產(chǎn)生電流，這一現(xiàn)象稱為熱電效應(yīng)，產(chǎn)生電流的電動勢叫做熱電勢。通常把兩種不同導(dǎo)體的這種組合稱為熱電偶。2 晶體二極管或三極管的PN結(jié)電壓是隨溫度變化的。例如硅管的PN結(jié)的結(jié)電壓在溫度每升高1時，下降約2.1mV，利用這種特性可作成各種各樣的PN結(jié)溫度傳感器。它具有線形好，時間常數(shù)?。?.22秒），靈敏度高等優(yōu)點，其不足之處是離散性大互換性較差。3 熱敏電阻的溫度系數(shù)有正有負(fù)，因此分為兩類：PTC熱敏電阻（正溫度系數(shù)）與NTC熱敏電阻（負(fù)溫度系數(shù)）。一般NTC熱敏電阻測量范圍較寬，主要用于溫度測量；而PTC突變型熱敏電阻的溫度范圍較窄，一般用于恒溫加熱控制或溫度開關(guān)，也用于彩電中作

26、自動消磁元件。有些功率PTC也作為發(fā)熱元件用。PTC緩變型熱敏電阻可用作溫度補(bǔ)償或作溫度測量。 三、 設(shè)計舉例溫度-頻率轉(zhuǎn)換電路 溫度-頻率轉(zhuǎn)換器電路圖上圖是一個溫度-頻率轉(zhuǎn)換電路。該電路利用RC電路充放電過程的指數(shù)函數(shù)和熱敏電阻的指數(shù)函數(shù)相比較的方法來改善熱敏電阻的非線性。該轉(zhuǎn)換器由溫度-電壓轉(zhuǎn)換電路（A1，A2，A3）、RC充放電電路、電壓比較A4和延時電路組成。其改善熱敏電阻RT的非線性原理如下：溫度-電壓轉(zhuǎn)換電路由熱敏電阻RT和運(yùn)算放大器A1A3組成，產(chǎn)生一個與溫度相對應(yīng)的電壓U+，加到比較器A4的正端。運(yùn)算放大器A1為差動放大器A2提供一個低電壓的輸入的信號，其目的是減小熱敏電阻自身發(fā)熱所引起的誤差。A2輸出再由反相放大器A提高信號幅值。該幅值為RC電路（見A4反相輸入端）中的電容C上充電電壓為該轉(zhuǎn)換器是把RC電路充電過程中電容C上的電壓UC與溫度-電壓轉(zhuǎn)換電路的輸出電壓U+相比較，當(dāng)RCU+時，比較器的輸出電壓由正變負(fù)，此負(fù)跳變電壓觸發(fā)延時電路（T1，T2），使延時電路輸出窄脈沖，驅(qū)動開關(guān)電路BG，為電容器C構(gòu)成放電通路；當(dāng)UCU+時，比較器A4輸出由負(fù)變正，延時電路輸出低電位，BG截止，電容器C開始一個新的充電周期。當(dāng)溫度恒定時，輸出一個將與該溫度相對應(yīng)的頻率信號。當(dāng)溫度改變時，U+改變，使比較器