电子温度计的设计与实现实验报告

1、试验六电子温度计设计与实现摘要：设计一个用铂电阻作为传感器电子温度计，用非平衡电桥测量铂电阻温度 系数。并对温度计进行标定关键词：电桥 铂电阻 电子温度计引言传感器在现实生活中应用越来越广泛，常见有力敏传感器、气敏传感器、温度 传感器等。利用温度传感器和电阻配合,可将温度这一热学量转化为电学量,这 么在实践应用中便于自控和遥测，为工业自动化发明了有利条件。本试验用非平 衡电桥和铂电阻传感器组成测温电路，并用电表显示读书，从而实现对温度测 量。试验任务利用试验室提供仪器和用具，测量铂电阻温度特征。在试验室提供仪器中选择适宜仪器，设计一个用铂电阻作为传感器电子温度 计，其测温范围为2070C，要求

2、非平衡电桥桥端电压为毫伏级，电流为微安 级。对温度计进行标定。用标定后温度计测量室温和人体掌心温度，并于标准温度计所测结果进行比 较。试验仪器直流稳压电源一个，铂电阻传感器一个，直流电桥一个，数字万用电表一个，微 安表一个，毫安表一个，伏特表一个，检流计一个，数字温度计一个，水银温度 计一个，标准电阻箱两个，电热杯一个，保温杯一个，导线若干，开关一个。试验原理伯电阻温度传感器温度特征 伯电阻温度系数大而稳定，电阻率高，且物理化学性能在高温和氧化性介质中 很稳定，常见作工业测温元件和测温标准。工业用伯电阻（Pt10、Pt100）广泛 用来测量-200850摄氏度范围温度。在0100摄氏度范围内，

3、电阻和温度之间 关系近似呈以下线性关系：& =蚌。+ 4门（L1试中A为内鹰系敝.钓为&都黑iu T :用非平衡电桥测量伯电阻温度系数平衡电桥能够正确测量电阻。假如将平衡电桥电路中待测电阻换成一个电阻型传 感器。先调整电桥平衡，当外界条件改变时，传感器阻值会发生对应改变，使电 桥失去平衡，桥路两端电压随之而变。因为桥路非平衡电压能反应出桥臂电阻微 小改变，所以能够经过测量非平衡电压检测外界物理量改变。使用非平衡电桥 测量伯电阻温度系数电路如图1所表示R1.R2为固定电阻，组成百分比电阻；Rp 为可调电阻，用作平衡电阻；Rt为伯电阻；Uout为非平衡电桥输出电压。 当电源E输出电压一定时，非平衡

4、电桥桥路输出电压Uout图1非平衡电析电路结构图 汽电源的输出电压E 一定时，非平衡电桥桥路的输出电压为U 响=( )E (2)疝 K + & + &(3)(4)则和H 1川如果取珀=/? %&? RP -则7j - I2 (6)虬UF）另心取秘他阻在。t时的阻并将（I）式代入上式.则有U讪=L电小,丁可知，如果检测f/血的电压表内阻足魅大-非平衡电桥输山电压t/根和温度的改变AT近似戒线性关氟五、试验内容按图1连接电路，取R1=R2=2500V, R0=99.8欧，电源电压U=3V。标定测温范围下限。将数字温度计和伯电阻传感器放入冰水混合物中，在T=0C时，调整电桥平衡，统计，和数值，由此确

5、定伯电阻数值。改变温度（不停加温），统计数字温度计读书，用数字式万用电表测量，确定铂 电阻阻值与温度在2070C时之间关系，共测量30个点，温度分布尽可能均匀。用微安表读数作为温度显示，要求零刻度线对应20C，满刻度对应70C，每隔 5 C标定一刻度。将图2中固定电阻换成可调电阻，用非平衡电桥法能够测量铂电阻组织大小随 温度改变。当Rx在某一温度下，将电桥调平衡后，改变Rx所处温度，从而电桥 失去平衡，这时检流计示数将是Rx函数。从而能够设计出温度计。六.数据处理和分析T/10.113161922U/mV3.414.545.666.767.88T/252831.33437U/mV9.0010.

6、1211.3212.3313.41T/4043464952U/mV14.5115.7016.6817.7218.88T/5558616467U/mV19.9120.9722.1223.1224.37T/707376U/mV25.6726.8427.90依据测量：室温：32.2 CU: 11.64mv手心温度:37.1 CU: 13.64mv依据公式U: 11.64mv可计算室温为32.3 C相对误差:0.003依据公式U: 13.64mv 可计算出手心温度为37.65C相对误差:0.015七.试验误差分析系统误差.保温杯保温效果差.在读数还没稳定时即记下数据.万用电表内置电阻造成误差偶然误差因为温度改变慢而使得在统计温度相对应Uout相对应温度与实际温度有差异。八结束语操作过程中过于心急 以及对操作程序步骤 和试验仪器不熟悉 造成误差。了解