13半導(dǎo)體溫度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作

1、實(shí)驗(yàn)報(bào)告：半導(dǎo)體溫度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作張賀 PB07210001一、實(shí)驗(yàn)題目：半導(dǎo)體溫度計(jì)的設(shè)計(jì)與制作二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂鬁y(cè)試溫度在20-70的范圍內(nèi)，選用合適的熱敏電阻和非平衡電橋線路來設(shè)計(jì)一臺(tái)半導(dǎo)體溫度計(jì)。要求作為溫度計(jì)用的微安表的全部量程均能有效的利用，即當(dāng)溫度為20時(shí)，微安表指示為零；而溫度為70時(shí)，微安表指示為滿刻度。要求長(zhǎng)時(shí)間的測(cè)量時(shí)，微安表的讀數(shù)應(yīng)穩(wěn)定不變。三、實(shí)驗(yàn)原理:1.半導(dǎo)體溫度計(jì)就是利用半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化而發(fā)生急劇變化的特性而制作的，以半導(dǎo)體熱敏電阻為傳感器，通過測(cè)量其電阻值來確定溫度的儀器。這種測(cè)量方法稱為非電量的電測(cè)法，它可以將各種非電量轉(zhuǎn)變成電學(xué)量，然后用電學(xué)儀器來

2、進(jìn)行測(cè)量。2.半導(dǎo)體溫度計(jì)測(cè)溫電路原理：時(shí)， （1）當(dāng)電橋某一臂改變時(shí)平衡將受到破壞，G中有讀數(shù)，可據(jù)此求出,即G的讀數(shù)大小直接反映熱敏電阻阻值，從而反映溫度。取。時(shí)，要求處于下限，即。由于，。 （2）由于，整理后有， （3）為工作時(shí)測(cè)量溫度量程的下限；為上限，此時(shí)達(dá)到最大。四、實(shí)驗(yàn)儀器：熱敏電阻、待焊接的電路板、微安表、電阻器、電烙鐵、電阻箱、電池、多擋開關(guān)、導(dǎo)線、多用表、恒溫水浴等。五、實(shí)驗(yàn)步驟與數(shù)據(jù)處理：1.在實(shí)驗(yàn)前，在坐標(biāo)紙上繪出熱敏電阻的電阻溫度曲線。15.020.025.030.035.040.045.0317525972135182615121281107750.055.060.

3、065.070.075.0918776662568488426得知，。選取，已知，。代入（3）計(jì)算得，故，。2.根據(jù)底版配置圖，焊接實(shí)際的底版。3.開關(guān)撥到1擋，拔下E處接線，斷開微安表。用萬用表測(cè)R1、R2的阻值，調(diào)節(jié)兩電阻，使萬用表示數(shù)略小于計(jì)算得出的結(jié)果()。4.將電阻箱接入接線柱A和B，用它代替熱敏電阻，將開關(guān)撥到3擋，令電阻箱的阻值為,調(diào)節(jié)電位器R3，使電表指示為0。令電阻箱的阻值為，調(diào)節(jié)電位器R，使微安表滿量程。5.將開關(guān)撥到2擋，調(diào)節(jié)電位器R4，使微安表滿量程，這時(shí)。6.將開關(guān)撥到3擋，從上面的熱敏電阻的電阻溫度特性曲線上讀出溫度20-70。每隔2.5讀一個(gè)電阻值。電阻箱逐次選擇

4、前面所取的電阻值,讀出微安表的電流讀數(shù)I。259723502135194518261661151220.022.525.027.530.032.535.008.712.115.016.820.123.3136212811169107797591882537.540.042.545.047.550.052.526.128.131.433.936.037.840.177670566260256850148855.057.560.062.565.067.570.041.643.544.646.247.649.450.0并將微安表表盤刻度改成溫度的刻度：作出對(duì)應(yīng)的IT曲線：7.用實(shí)際熱敏電阻代替電阻箱

5、,整個(gè)部分就是經(jīng)過定標(biāo)的半導(dǎo)體溫度計(jì)。用此溫度計(jì)測(cè)量?jī)蓚€(gè)恒溫狀態(tài)的溫度(水浴31.9和54.5)。讀出半導(dǎo)體溫度計(jì)和恒溫水浴自身的溫度，比較其結(jié)果。電流 水浴溫度半導(dǎo)體溫度計(jì)溫度18.331.931.441.054.554.0誤差計(jì)算：六、注意事項(xiàng)：（1）用萬用表檢查R1和R2時(shí)，應(yīng)使其阻值略小于4853.00。（2）用電烙鐵焊接時(shí)，應(yīng)注意不要使其接觸到身體以及接線，以免發(fā)生意外。（3）注意正確使用電烙鐵，學(xué)會(huì)焊接，防止重焊，虛焊，漏焊，短路。焊接時(shí)，S1放在1擋，電流表“+”端與E處要最后連接，以免損壞電表。（4）調(diào)節(jié)R1、R2、R3、R4、R后，注意不要再碰這些電阻器，以防止改變其電阻，影

6、響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。（5）所要標(biāo)定的溫度點(diǎn)，應(yīng)從熱敏電阻的電阻溫度曲線上讀取。（6）校準(zhǔn)溫度時(shí)，必須找到設(shè)計(jì)時(shí)所用的那個(gè)熱敏電阻，實(shí)驗(yàn)完畢后，焊下所有元件，儀器歸位。七、誤差分析：（1）實(shí)驗(yàn)儀器的系統(tǒng)誤差，以及在實(shí)驗(yàn)中周圍的環(huán)境所導(dǎo)致的實(shí)驗(yàn)儀器性能隨機(jī)漲落所造成的誤差。（2）讀取電表示數(shù)時(shí)，由于估讀產(chǎn)生的誤差。（3）從熱敏電阻的電阻溫度曲線上讀取溫度點(diǎn)時(shí)，由于估讀而導(dǎo)致的誤差。八、思考題：為什么在測(cè)R1和R2時(shí)，需將開關(guān)置于1擋，拔下E處接線，斷開微安表？答：開關(guān)置于1擋，在S2處斷開電路是為了防止電路中的電池的電壓影響萬用表的示數(shù)，在S1處斷開電路是為了防止測(cè)得的R1的阻值為R1與R2+R3+R4的并聯(lián)的總的阻值，R2也是如此。如果不