3温度传感器特性的研究1n.pdf

实验三温度传感器特性的研究

温度传感器是检测温度的器件,被广泛用于工农业生产、科学研究和生活等领域,其
种类多,
直接与被测物体接触进行温度测量,
辐射而发出的红外线从而测量物体的温度,可进行遥测,这是接触方式所做不到的.
接触式温度传感器有热电偶、热敏电阻以及铂电阻等,利用其产生的热电动势或电阻
随温度变化的特性来测量物体的温度,被广泛用于家用电器、汽车、船舶、控制设备、工
业测量、,还有一些新开发研制的传感器,例如,有利用半导体 PN 结
电流/电压特性随温度变化的半导体集成传感器;有利用光纤传播特性随温度变化或半导体
透光随温度变化的光纤传感器;有利用弹性表面波及振子的振荡频率随温度变化的传感器;
有利用核四重共振的振荡频率随温度变化的 NQR 传感器;有利用在居里温度附近磁性急剧
变化的磁性温度传感器以及利用液晶或涂料颜色随温度变化的传感器等.
非接触方式是通过检测光传感器中红外线来测量物体的温度,有利用半导体吸收光而

温度传感器、辐射温度计、报警装置、来客告知器、火灾报警器、自动门、气体分析仪、
分光光度计、资源探测等.
本实验将通过测量几种常用的接触式温度传感器的特征物理量随温度的变化,来了解
这些温度传感器的工作原理.
【实验目的】
;
.
【实验原理】

导体的电阻值随温度变化而改变,通过测量其电阻值推算出被测环境的温度,利用此

特性:(1)电阻温度系数要尽可能大和稳定,电阻值与温度之间应具有良好的线性关系;(2)
电阻率高,热容量小,反应速度快;(3)材料的复现性和工艺性好,价格低;(4)在测量
,在工业中应用最广的材料是铂和铜.
铂电阻与温度之间的关系,在 0~ ℃范围内可用下式表示
2
T 0 (1 ++= TBATRR ) (1)
在-200~0 oC的温度范围内为
2 3
T 0 [1 ( −+++= 100℃)TTCBTATRR ] (2)
- 16 -
o
式中,R0和RT分别为在 0 C和温度T时铂电阻的电阻值,A、B、C为温度系数,由实验确定,
A = ×10-3 oC-1,B = -×10-7 oC-2,C = -×10-12oC-
(1)和式(2)可见,要确定电阻RT 与温度T的关系,首先要确定R0的数值,R0值不同时,
RT 100Ω和 500Ω两种,
并将电阻值RT 与温度T的相应关系统一列成表格,称其为铂电阻的分度表,分度号分别用
Pt100 和Pt500 表示.
铂电阻在常用的热电