黑龙江科技学院 综合性、设计性实验报告
实验项目名称热敏电阻特性实验
所属课程名称传感器工程实践
实验日期2011年3月x日
班级
学号
姓名
成绩
电气与信息工程学院实验室
实验概述：
【实验目的及要求】
【实验目的】
1通过实验使学生掌握各种传感器的工作原理；
2掌握热敏电阻传感器的特性测试方法；
3掌握传感器的特性实验数据处理方法；
4培养和提高学生传感器特性测试系统设计和分析的能力；
5通过该课程的学习扩大学生知识面，为今后的研究和技术工作打下坚实的基础。
【设计要求】
1掌握热敏电阻传感器的工作原理、测量电路的原理；
2通过传感器特性系统的设计，多方面知识综合应用，全面提高能力；
3为今后从事传感器工程方面的工作打下基础。
【实验原理】
传感器特性测试系统框图：
传感器测量电路图：
热敏电阻温度传感器工作原理：
热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的。
热敏电阻用于测温是利用了半导体电阻率随温度变化这一特性，对于热敏电阻要求其材料电阻温度系数大、稳定性好、电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。
热敏电阻采用二线或三线连接法，其中一端接二根引线(三线连接法)，主要为了消除引线电阻对测量的影响
【实验环境】（使用的软件）
工具：工程实践台、热敏电阻式传感器、导线、Pt100标准温度传感器、恒温箱。
实验内容：
【实验方案设计】
设计要点：
1）数显电压表分辨率为：1/1999，即：0.5/1000，并存在“〒1”个字的量化误差，在系统精度范围外的数字跳动属正常现象。
2）通用放大器(Ⅰ)调零时数显电压表需从20V档逐步逐步减小。
3）实验中其他单元的电源应关闭，否则有干扰。
4）温度源具有升温快、降温慢的特点，所以在取初始设定值时，应比PV 值略高。
5）插传感器接头时注意对正小方形口。
6）在实验前应先对测量电路进行调零。
7）记录数据时应在温度稳定在某一数值后再记录。
设计方案
（1）由于测量处理电路中存在零位电势，所以在开始实验前先将测量处理
电路得输入端短接并接地（防止输入信号干扰），将增益调至最大值，
并将测量电路调零。
（2）撤去输入端短接的导线，使传感器的信号能够进入测量电路中。
（3）记录恒温箱温度的初始值以及传感器输出的初始电压值，然后逐渐改变恒温箱的温度，再分别记录相应的温度与电压表的示数。
（记录数
据时应注意，当温度基本稳定后在记录，否则会使误差增大。
）（4）由记录的数据绘制出特性曲线，分析其特性。
【实验过程】（实验步骤、记录、数据、分析）
1．将通用放大器（Ⅰ）单元的输出V0用软线连到数显电压表上。
将S6开关抬起，使电路输出处于用户测量状态，打开通用放大器(Ⅰ)单元电源。
温控源电源应先关闭。
2．传感器实践台的温度插座“标准”接Pt100热电阻，热敏电阻插座接热敏电阻。
插入时应注意对正小方形口
3．通用放大器 (Ⅰ)的S4开关置热敏电阻档。
先不要把热敏电阻传感器的探头插入温度源的插口（即先不加温），抬起S14开关（此时电路输出为第一级放大器输出），将Rw1（放大器第一级增益）， Rw3（放大器第二级增益）顺时调至最大，调Rw2（放大器第一级调零）使第一级仪表专用放大器输出Vo3为零。
压下S14开关（此时电路输出为第二级放大器输出），调Rw4（放大器第二级调零）使Vo4（Vo）为零。
4．打开温控源电源开关，加热和冷却方式置仪表控制位。
设定好初始温度值49℃。
5．将热敏电阻传感器探头插到温度源加热器右边插孔中给传感器加温，开始热敏电阻特性实验。
整个实验过程Rw1、Rw2、Rw4不动。
温度控制仪表在温度控制过程中，可见加热或冷却指示灯闪烁，待温控仪指示的温度稳定在设定值附近变化后，记录下电压表读数值。
6．重新设定温度值为49℃+n〃Δt，Δt=2℃，n=1……10，每隔1n读出数显电压表指示值与温控仪指示的温度PV（U1）值，并填入表1。
表1：（注意实验要记录温控数显表的PV值和电压表值）
T（℃）49 51 53 55 57
U1(V) 0.68 1.00 1.38 1.72 2.09
U2(V) 0.63 0.93 1.34 1.67 2.04
T（℃）59 61 63 65
U1(V) 2.47 2.81 3.16 3.49
U2(V) 2.41 2.74 3.05 3.49
热敏电阻特性实验
0.5
1
1.5
22.53
3.5
4
495153555759
616365温度T（℃）电压U (V )系列1系列2
非线性误差δ，ΔL=
灵敏度S 。
K=Δy/Δx K ≈(3.49-0.68)/(65-49)=0.175625
【结论】（结果）
由所记录的数据和数据分析，不难看出，热敏电阻传感器的线性度和灵敏度都是比较好的，当温度发生变化时，传感器的输出量都会发生相应的变化，能够检测出温度较小的变化量。
【小结】
做一总结对本次实验的心得体会、思考和建议
格式：小四号字体、楷体、加粗
指导教师评语及成绩：
评语：
成绩： 指导教师签名：
批阅日期：。