《自動檢測技術(shù)實驗指導(dǎo)書》(新設(shè)備)

《自動檢測技術(shù)實驗指導(dǎo)書》（新設(shè)備）傳感器與自動檢測技術(shù)實驗指導(dǎo)書傳感器與自動檢測技術(shù)實驗指導(dǎo)書第第#頁共27頁傳感器與自動檢測技術(shù)實驗指導(dǎo)書傳感器與自動檢測技術(shù)實驗指導(dǎo)書實驗十Cu50溫度傳感器的溫度特性實驗一、實驗?zāi)康模毫私釩u50溫度傳感器的特性與應(yīng)用。二、基本原理：在一些測量精度要求不高且溫度較低的場合，一般采用銅電阻，可用來測量-50°C?+150℃的溫度。銅電阻有下列優(yōu)點：在上述溫度范圍內(nèi)，銅的電阻與溫度呈線性關(guān)系Rt=R0（1+at）電阻溫度系數(shù)高，a=4.25?4.28X10"°C容易提純，價格便宜三、需用器件與單元：加熱源、K型熱電偶、Cu50熱電阻、溫度源、溫度傳感器實驗?zāi)K、數(shù)顯單元、萬用表。四、實驗步驟：1、將溫度源模塊上的220V電源插頭插入主控箱面板溫度控制系統(tǒng)中的加熱輸出插座上。2、同時溫度源中“冷卻輸入”與主控箱中“冷卻開關(guān)”連接，同時“風(fēng)機電源”和主控箱中“+2-+24V”電源輸出連接（此時電源旋鈕打到最大值位置），同時打開溫度源開關(guān)。3、注意：首先根據(jù)溫控儀表型號，仔細閱讀“溫控儀表操作說明”，（見附錄一）學(xué)會基本參數(shù)設(shè)定（出廠時已設(shè)定完畢）。4、選擇控制方式為內(nèi)控方式，將熱電偶插入溫度加熱源的一個傳感器安置孔中。再將K型（對應(yīng)溫度控制儀表中參數(shù)Sn為0,或E型Sn為4）熱電偶自由端引線插入主控箱上的傳感器插孔中，紅線為正極。它們的熱電勢值不同，從熱電偶分度表中可以判別K性和E型（E型熱電勢大）熱電偶。接主控箱電源輸出地Vitlt 杭州英聯(lián)科技有限公司第18接主控箱電源輸出地Vitlt 杭州英聯(lián)科技有限公司第18熱電阻測接主控箱數(shù)顯表圖11-15、從主控箱上將±15V電壓，地接到溫度模塊上，并將R5,R6兩端短接接地，打開主控箱電源開關(guān)，將模塊上的Vo2與主控箱數(shù)顯表單元上的Vi相接，調(diào)節(jié)Rw3使數(shù)顯表顯示為零。6、Cu50熱電阻加熱端插入加熱源的另一個插孔中，尾部紅色線為正端，插入實驗?zāi)K的a端，見圖11-1,藍黑兩端短接插入6孔上，a端接電源+2V，b端與差動運算放大器的一端相接，橋路的另一端和差動運算放大器的另一端相接。此時，打開主控箱電源開關(guān)，調(diào)Rw1使電橋平衡，即橋路輸出端b和中心活動點之間在室溫下輸出為零。7、合上主控箱上溫度儀表電源開關(guān)，設(shè)定溫度控制值為40℃,當溫度控制在40°C時開始記錄電壓表讀數(shù)，重新設(shè)定溫度值為40°C+n-At,建議At=5°C,n=1……10,每隔1n讀出數(shù)顯表輸出電壓與溫度值。記下數(shù)顯表上的讀數(shù)，填入表11-1。表11-1：T(°C)V(mv)五、思考題：大家知道在一定的電流模式下，PN結(jié)的正向電壓與溫度之間具有較好的線性關(guān)系，因此就有溫敏二極管，你若有興趣可以利用開關(guān)二極管或其它溫敏二極管在40°C~100°C之間，作溫度特性,然后與集成溫度傳感器相同區(qū)間的溫度特性進行比較,從線性看溫度傳感器線性優(yōu)于溫敏二極管,請闡述理由。實驗十一 熱電阻P100測溫特性實驗一、實驗?zāi)康模毫私鉄犭娮璧奶匦耘c應(yīng)用。二、基本原理：利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性。熱電阻用于測量時,要求其材料電阻溫度系數(shù)大,穩(wěn)定性好,電阻率高,電阻與溫度之間最好有線性關(guān)系。常用鉑電阻和銅電阻,鉑電阻在0-630.74°C以內(nèi)，電阻^與溫度t的關(guān)系為：Rt=R0(1+At+Bt2)R0系溫度為0°C時的鉑熱電阻的電阻值。本實驗R0=100°C,A=3.90802X10-3°C-1B=-5.080195X10-7°C-2,鉑電阻現(xiàn)是三線連接，其中一端接兩根引線主要是為了消除引線電阻對測量的影響。三、需用器件與單元：溫度源、K型熱電偶、PJ00熱電阻、溫度控制單元、溫度傳感器

實驗?zāi)K、數(shù)顯單元、萬用表。四、實驗步驟：1、同實驗三十五①、②、③、④、⑤步操作。2、將PJ00鉑電阻三根引線引入“'”輸入的2、b上：用萬用表歐姆檔測出PJ00三根引線中短接的兩根線接b端（即藍黑兩端）。這樣'與q、R1、Rw1、R4組成直流電橋，是一種單臂電橋工作形式。Rw1中心活動點與R6相接，見圖11-2。接主控箱電源輸出地接主控箱數(shù)顯表圖11-2 接主控箱電源輸出地接主控箱數(shù)顯表圖11-2 杭州英聯(lián)科技有限公司熱電阻測溫特3、在端點a與地之間加直流源2V，合上主控箱電源開關(guān)，調(diào)Rw1使電橋平衡，即橋路輸出端b和中心活動點之間在室溫下輸出為零。4、合上主控箱上溫度儀表電源開關(guān)。設(shè)定溫度值40°C,將P100探頭插入溫控模塊的t一個插孔中，待溫度控制在40°C時記錄下電壓表讀數(shù)值，重新設(shè)定溫度值為40°C+n-At,建議At=5°C,n=1……10,每隔1n讀出數(shù)顯表輸出電壓與溫度值。將結(jié)果填入表11-2。表11-2t（°C）V(mv)5、根據(jù)表11-2值計算其非線性誤差。五、思考題：如何根據(jù)測溫范圍和精度要求選用熱電阻？實驗十二熱電偶測溫性能實驗一、實驗?zāi)康模毫私鉄犭娕紲y量溫度的性能與應(yīng)用范圍。二、基本原理：當兩種不同的金屬組成回路，如兩個接點有溫度差，就會產(chǎn)生熱電勢，這就是熱電效應(yīng)。溫度高的接點稱工作端，將其置于被測溫度場，以相應(yīng)電路就可間接測得被測溫度值，溫度低的接點就稱冷端（也稱自由端），冷端可以是室溫值或經(jīng)補償后的0°C、25°C。三、需用器件與單元：熱電偶K型、E型、溫度源、數(shù)顯單元。四、實驗步驟：1、重復(fù)實驗三十五的①、②、③、④步操作。2、將E型熱電偶加熱端插到溫度源的另一個插孔中，另一端的紅端接到溫度模塊的R6端，黑端接到溫度模塊的R5端并與地相連。3、合上溫度儀表電源開關(guān)。設(shè)定溫控模塊儀表控制溫度值T=40°C。觀察溫控儀表的溫度值，當溫度控制在40℃時，調(diào)節(jié)Rw2,對照分度表將Vol輸出調(diào)至和分度表10倍數(shù)值相當，并記錄下讀數(shù)4、重新設(shè)定溫度值為40°C+n?At,建議At=5°C,n=1……10,每隔1n讀出數(shù)顯表輸出電壓與溫度值，并記入表11-3。表11-3E型熱電偶電勢（經(jīng)放大）與溫度數(shù)據(jù)T+n-AtV(mv)6、根據(jù)表11-3計算非線性誤差。五、思考題：1、同樣實驗方法，完成K型熱電偶電勢（經(jīng)放大）與溫度數(shù)據(jù)1、通過溫度傳感器的三個實驗?zāi)銓Ω黝悳囟葌鞲衅鞯氖褂梅秶泻握J識？2、能否用Pt100設(shè)計一個直接顯示攝氏溫度-50℃—50℃的數(shù)字式溫度計，并利用本實驗臺進行實驗。

附：分度表E型熱電偶分度表E 參考端溫度：0℃ 整10度pv值℃01020304050607080900059111921801241930473683432949835646100631769967683837790789787105011122211949126812001341914161149091566116417171781794218710194812025630021033218142259723383241712496125754265492734528143400289432974430546313503215532960337673457435382361905003699937808394264023641045418534266243470442784508560045085458914669747502483064910949911507135151352312700531105390754703554985629157083578735866359451602378006102261806625886336864147649246570066473672456801590068783695497031371075718357259373350741047485775608100076358附部分實驗接線圖

1、差動放大器調(diào)零：Rw3順時針調(diào)節(jié)大致到中間位置，將IC1和IC2短接接地，調(diào)節(jié)Rw4,使數(shù)顯表顯示為零（數(shù)顯表的切換開關(guān)打到2V檔）。2、零漂調(diào)零：按圖接好電路，放上托盤。調(diào)節(jié)Rw1使數(shù)顯表顯示為零（數(shù)顯表的切換開關(guān)打到20V檔），再次調(diào)節(jié)Rw1使數(shù)顯表顯示為零（數(shù)顯表的切換開關(guān)打到2V檔），接主控能圖應(yīng)變式傳感