Pt100鉑電阻測(cè)溫特性實(shí)驗(yàn)

1、Q戶京京工官肥業(yè)放*學(xué)恍 傳感器與整冽技術(shù)/Q戶東京工需則北抬木學(xué)腐 傳 感器與整冽技術(shù)”實(shí)驗(yàn)三十ptioo鉗電阻測(cè)溫特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模涸趯?shí)驗(yàn)二十九的基礎(chǔ)上了解ptioo熱電阻一電壓車換方法及pt I。熱電阻測(cè)溫特性與應(yīng)用。二、基本原理：利用導(dǎo)體電阻隨溫度變化的特性，可以制成熱電阻，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。常用的熱電阻有鉗電阻黠w捶曲林號(hào)丸tn坨引出理圖301鉗熱電阻的結(jié)構(gòu)B= 5.847 Xi。-7/C2。鉗電阻一(500 C以內(nèi))和銅電阻(150 C以內(nèi))。鉗電阻是將 0.050.07 m m的鉗絲繞在線圈骨架上封裝在玻璃或陶瓷內(nèi)構(gòu)

2、成，圖30 1是鉗熱電阻的結(jié)構(gòu)。在0500c以內(nèi)，它的電阻 Rt與溫度t的關(guān)系為:R=Ro(1+At+Bt 2),式中：Ro系溫度為0C時(shí)的電阻值(本實(shí)驗(yàn)的鉗電阻 Ro= 100Q )。A= 3.9684 X 10 3/C,般是三線制，其中一端接一根引線另一端接二根引線，主要為遠(yuǎn)距離測(cè)量消除引線電阻對(duì)橋臂的影響(近距離可用二線制， 導(dǎo)線電阻忽略不計(jì))。實(shí)際測(cè)量時(shí)將鉗電阻隨溫度變化的阻值通過(guò)電橋轉(zhuǎn)換成電壓的變化量輸出，再經(jīng)放大器放大后直接用電壓表顯示，如圖302所示。圖30-2熱電阻信號(hào)轉(zhuǎn)換原理圖圖中V=V1-V2； V1= R3/(R3+R) Vc； V2= R4/(R4+R + RW) Vc

3、；V=V1-V2= R3/(R3+R) R4/ (R4+R1 + RW) Vc；所以 Vo=KA V= K R3/(R3+R) ： R4/(R4+R1+FW) VC。式中R隨溫度的變化而變化，其它參數(shù)都是常量， 所以放大器的輸出 V。與溫度(Rt)有對(duì)應(yīng)關(guān)系，通過(guò)測(cè)量 V?？捎?jì)算出Rt：Rt=R3 ：K(R1+Rw)Vc-(R 4+RI+RW)Vo / KVCR4+(R4+R1+RW)VooPt 100熱電阻一般應(yīng)用在冶金、化工行業(yè)及需要溫度測(cè)量控制的設(shè)備上，適用于測(cè)量、160C。控制v 600c的溫度。本實(shí)驗(yàn)由于受到溫度源及安全上的限制，所做的實(shí)驗(yàn)溫度值v三、需用器件與單元： 主機(jī)箱中的智能

4、調(diào)節(jié)器單元、電壓表、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)024V電源、15V直流穩(wěn)壓電源、土 2V 10V （步進(jìn)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源；溫度源、Pt100熱電阻二支（一支溫度源控制用、 另外一支溫度特性實(shí)驗(yàn)）、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０澹?壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?（作為直流mV信號(hào)發(fā)生器 卜41位數(shù)顯萬(wàn)用表（自備）。溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０搴?jiǎn)介： 圖303中的溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迨怯扇\(yùn)放組成的測(cè)量 放大電路、a b傳感器符號(hào)、傳感器信號(hào)轉(zhuǎn)換電路（電橋）及放大器工作電源引入插孔構(gòu)成；其中RW像驗(yàn)?zāi)０鍍?nèi)部已調(diào)試好 （RW1+R1=10），面板上的RW1已無(wú)效不起作用； RW2為放 大器的增益電位器；RW3為放大器電平移動(dòng)（調(diào)零）電位器；a b傳

5、感器符號(hào)： 接熱電偶（K 熱電偶或E熱電偶）；雙圈符號(hào)接AD590集成溫度傳感器；Rt接熱電阻（Pt100鉗電阻或Cl50 銅電阻）。具體接線參照具體實(shí)驗(yàn)。四、實(shí)驗(yàn)步驟1、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃髡{(diào)零：按圖303示意接線。將主機(jī)箱上的電壓表量程切換開(kāi)關(guān)打到2V檔，檢查接線無(wú)誤后合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械?RW4增益電位器）順時(shí)針轉(zhuǎn)到底，再調(diào)節(jié) RW3調(diào)零電位器）使主機(jī)箱的電壓表顯示為 0（零位 調(diào)好后RW3電位器旋鈕位置不要改動(dòng)）。關(guān)閉主機(jī)箱電源。溫度傳感器煲臉模板8. 日,8.aocny apv 得5ft開(kāi)美轉(zhuǎn)謔調(diào)節(jié)o 克流穩(wěn)壓用源電壓表主機(jī)箱圖30-3溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?/p>

6、放大器調(diào)零接線示意圖2、調(diào)節(jié)溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯脑鲆鍷為10倍：利用壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓牧阄黄齐妷鹤鳛闇囟葘?shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯妮斎胄盘?hào)來(lái)確定溫度實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯脑鲆鍷。按圖30-4示意接線，檢查接線無(wú)誤后 （尤其要注意實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓墓ぷ麟娫赐?5V）,合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迳系腞2（調(diào)零電位器），使壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械姆糯笃鬏敵鲭妷簽?.020V（用主機(jī)箱電壓表測(cè)量）；再將0.020V電壓輸入到溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０錹戶京泰工離就此技東學(xué)傳感器與整冽技術(shù)/的放大器中，再調(diào)節(jié)溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械脑鲆骐娢黄鱎W2（小心：不要誤碰調(diào)零電位器RW3,使溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯妮敵?/p>

7、電壓為 0.200V（增益調(diào)好后RW2電位器旋鈕位置 不要改動(dòng)）。關(guān)閉電源。 I 電壓表 I Ia.fl.s.s.直流程壓電漏圖304調(diào)節(jié)溫度實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃髟鲆鍷接線示意圖3、用萬(wàn)用表200歐姆檔測(cè)量并記錄 Pt100熱電阻在室溫時(shí)的電阻值 （不要用手抓捏傳感 器測(cè)溫端，放在桌面上），三根引線中同色線為熱電阻的一端，異色線為熱電阻的另一端（用萬(wàn)用表油量估計(jì)誤差較大，按理應(yīng)該用惠斯頓電橋測(cè)量，實(shí)驗(yàn)是為了理解掌握原理，誤差稍大點(diǎn)無(wú)所謂，不影響實(shí)驗(yàn)）。4、Pt 100熱電阻測(cè)量室溫時(shí)的輸出：撤去壓力傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?。將主機(jī)箱中的土2V10V （步進(jìn)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源調(diào)節(jié)到土2V檔；電壓表量程切換開(kāi)關(guān)打

8、到2V檔。再按圖30- 5示意接線，檢查接線無(wú)誤后合上主機(jī)箱電源開(kāi)關(guān)，待電壓表顯示不再上升處于穩(wěn)定值時(shí)記錄室溫時(shí)溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宸糯笃鞯妮敵鲭妷篤o（電壓表顯示值）。關(guān)閉電源。異色線電壓表6V +SV10V+Vout -Vout直流穩(wěn)壓電源+15V I-15V2O0mY _|20V方二S量程切換開(kāi)關(guān)GL Vi王小幾 箱溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０? 15Y圖305 P 1100熱電阻測(cè)量室溫時(shí)接線示意圖5、保留圖305的接線同時(shí)將實(shí)驗(yàn)傳感器Pt 100鉗熱電阻插入溫度源中，溫度源的溫度控制接線按圖306示意接線。將主機(jī)箱上的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕（024V）順時(shí)針轉(zhuǎn)到底（24V）,將調(diào)節(jié)器控制對(duì)象開(kāi)關(guān)撥到Rt.

9、V i位置。檢查接線無(wú)誤后合上主機(jī)箱電源，再合上調(diào)節(jié)器電源開(kāi)關(guān)和溫度源電源開(kāi)關(guān)，將溫度源調(diào)節(jié)控制在 40 C （調(diào)節(jié)器參數(shù)的設(shè)置及使用和溫度源的使用實(shí)驗(yàn)方法參閱實(shí)驗(yàn)二十九），待電壓表顯示上升到平衡點(diǎn)時(shí)記錄數(shù)據(jù)。6、溫度源的溫度在 40c的基礎(chǔ)上，可按 tnOC（溫度源在40c160c范圍內(nèi)）增力口 溫度設(shè)定溫度源溫度值，待溫度源溫度動(dòng)態(tài)平衡時(shí)讀取主機(jī)箱電壓表的顯示值并填入表30。表30 Pt100熱電阻測(cè)溫實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)t( C)室溫4045160Vo(V)Rt ( Q )7、表30中的R數(shù)據(jù)值根據(jù)Vo、VC值計(jì)算:廣京京工離洌北&*號(hào)償 傳感器與松冽1技術(shù)展主機(jī)箱tlBv接主戈括*外技主控浦出2。

10、1O溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０甯壑鳈C(jī)括電S走主智能調(diào)節(jié)器機(jī)箱.CtMES赫感期h由傳百Ptioce根引箍L篁同種畸引題)為同 一端，砌另一潮.tioo鉗電阻測(cè)溫特性實(shí)驗(yàn)接線示意圖Rt =R3 K(Ri+Rw)Vc-(R4+Rl+RW，Vo / KMR+(R4+R+RW，Vo。式中：K =10; R3=5000 Q ; R4=5000 Q ; R+RW=100Q ; Vc =4V; Vo 為測(cè)量值。將計(jì)算 值填入表30中，畫(huà)出t( C) R( )實(shí)驗(yàn)曲線并計(jì)算其非線性誤差。8、再根據(jù)以下附表 1的Pt100熱電阻與溫度t的對(duì)應(yīng)表 (Pt100 t國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)分度值表) 對(duì)照實(shí)驗(yàn)結(jié)果。最后將調(diào)節(jié)器實(shí)驗(yàn)溫度設(shè)置

11、到40 C,待溫度源回到 40c左右后實(shí)驗(yàn)結(jié)束。關(guān)閉所有電源。Q戶東京工浦時(shí)北必木學(xué)朗 傳感器與整國(guó)技術(shù)精附表1 : Pt100 鋁電阻分度表（t Rt對(duì)應(yīng)值）分度號(hào)：Pt100FO=100Qa =0.003910溫度（C）0123456789電阻值（）0100.00100.40100.79101.19101.59101.98102.38102.78103.17103.5710103.96104.36104.75105.15105.54105.94106.33106.73107.12107.5220107.91108.31108.70109.10109.49109.88110.28110.67

12、111.07111.4630111.85112.25112.64113.03113.43113.82114.21114.60115.00115.3940115.78116.17116.57116.96117.35117.74118.13118.52118.91119.3150119.70120.09120.48120.87121.26121.65122.04122.43122.82123.2160123.60123.99124.38124.77125.16125.55125.94126.33126.72127.1070127.49127.88128.27128.66129.05129.4412

13、9.82130.21130.60130.9980131.37131.76132.15132.54132.92133.31133.70134.08134.47134.8690135.24135.63136.02136.40136.79137.17137.56137.94138.33138.72100139.10139.49 ,139.87140.26140.64141.02141.41141.79142.18 ,142.66110142.95143.33143.71144.10144.48144.86145.25145.63146.10146.40120146.78147.16147.55147.93148.31148.69149.07149.46149.84150.22130150.60150.98151.37151.75152.13152.51152.89153.27153.65154.03140154.41154.79155.17155.55155.93156.31156.691