典型應(yīng)用模塊一溫度檢測(熱敏電阻)

1、上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系熱敏傳感器熱敏傳感器上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系第五節(jié)課第五節(jié)課 測溫測溫1熱敏電阻熱敏電阻上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系教學(xué)目標教學(xué)目標1.了解熱敏電阻外形及命名方式。了解熱敏電阻外形及命名方式。2.熟悉熱敏電阻測溫特性。熟悉熱敏電阻測溫特性。上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 溫度是一個與日常生活密切相關(guān)的物理量，也是溫度是一個與日常生活密切相關(guān)的物理量，也是一種在生產(chǎn)、科研、生活中需要測量和控制的重要物一種在生

2、產(chǎn)、科研、生活中需要測量和控制的重要物理量，自然界中的一切過程都與溫度密切相關(guān)。而不理量，自然界中的一切過程都與溫度密切相關(guān)。而不同的溫度測量要求，就需要不同種類的傳感器同的溫度測量要求，就需要不同種類的傳感器。1.攝氏溫度攝氏溫度 t/2.華氏溫度華氏溫度/F/F1.8t+323.熱力學(xué)溫標熱力學(xué)溫標T/K=t+273.5上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系體積熱膨脹體積熱膨脹電阻變化電阻變化溫差電現(xiàn)象溫差電現(xiàn)象導(dǎo)磁率變化導(dǎo)磁率變化電容變化電容變化鉑測溫電阻、熱敏電阻鉑測溫電阻、熱敏電阻熱電偶熱電偶BaSrTiO3陶瓷陶瓷1.氣體溫度計；氣體溫度計； 2. 玻

3、璃制水銀溫度計；玻璃制水銀溫度計；3.玻玻璃制有機液體溫度計；璃制有機液體溫度計； 4.雙金屬溫度計；雙金屬溫度計；5.液體壓力溫度計；液體壓力溫度計；6. 氣體壓力溫度計氣體壓力溫度計熱鐵氧體、熱鐵氧體、 Fe-Ni-CuFe-Ni-Cu合金合金1. 1. 按測溫原理分類按測溫原理分類超聲波傳播速度變化超聲波傳播速度變化物質(zhì)、顏色物質(zhì)、顏色PN結(jié)電動勢結(jié)電動勢晶體管特性變化晶體管特性變化熱、光輻射熱、光輻射超聲波溫度計超聲波溫度計示溫涂料、液晶示溫涂料、液晶半導(dǎo)體二極管半導(dǎo)體二極管晶體管半導(dǎo)體集成電路溫度傳感器晶體管半導(dǎo)體集成電路溫度傳感器輻射溫度傳感器、光學(xué)高溫計輻射溫度傳感器、光學(xué)高溫計

4、上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系任務(wù)任務(wù)1 1 熱敏電阻熱敏電阻測溫傳感器測溫傳感器上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系任務(wù)引入任務(wù)引入 電熱水壺中的水燒開了，如你不注意電熱水壺中的水燒開了，如你不注意及時拿下電熱水壺輕者將燒壞電熱水壺、及時拿下電熱水壺輕者將燒壞電熱水壺、重著將引起火災(zāi)?，F(xiàn)在請你設(shè)計一個電加重著將引起火災(zāi)?，F(xiàn)在請你設(shè)計一個電加熱的水壺，當水壺中的水燒到熱的水壺，當水壺中的水燒到3737時能時能發(fā)出聲光報警的溫度控制器。發(fā)出聲光報警的溫度控制器。上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程

5、系任務(wù)任務(wù)1 1目標目標 制作溫控儀，當溫度傳感器感受到人制作溫控儀，當溫度傳感器感受到人體溫度時，發(fā)出報警體溫度時，發(fā)出報警. .響應(yīng)時間大于響應(yīng)時間大于1010秒。秒。通過此任務(wù)掌握其傳感器的特性，其組通過此任務(wù)掌握其傳感器的特性，其組成測溫電路原理和調(diào)試技能成測溫電路原理和調(diào)試技能。上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系任務(wù)任務(wù)1 1分析分析 熱敏電阻非常適合，因為熱敏電阻是一種價格熱敏電阻非常適合，因為熱敏電阻是一種價格便宜，又對溫度很靈敏的傳感器，其電阻值隨著溫便宜，又對溫度很靈敏的傳感器，其電阻值隨著溫度變化而變化。度變化而變化。上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)

6、院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系看一看看一看目標：認識常用熱敏電阻外形目標：認識常用熱敏電阻外形上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系聚脂塑料封裝熱聚脂塑料封裝熱敏電阻敏電阻上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 玻璃封裝玻璃封裝 NTC熱敏電阻熱敏電阻上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 珠狀熱敏電阻珠狀熱敏電阻上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 貼片式貼片式NTC熱敏電阻熱敏電阻上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系非標熱

7、敏電阻非標熱敏電阻上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系動一動動一動目標：了解熱敏電阻溫度特性目標：了解熱敏電阻溫度特性上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系1 1 準備器材準備器材面包板面包板 一塊一塊數(shù)字萬用表數(shù)字萬用表 一只一只熱風(fēng)槍（電熱吹風(fēng)機）熱風(fēng)槍（電熱吹風(fēng)機） 一把一把玻璃水銀溫度計（玻璃水銀溫度計（0-1000-100） 一只一只熱敏電阻（熱敏電阻（1010k k、NTCNTC） 一個一個面包板專用連接導(dǎo)線面包板專用連接導(dǎo)線 二根二根上海電子信息職業(yè)技

8、術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系2 2 實驗方法實驗方法 將溫度計和熱敏電阻放在一將溫度計和熱敏電阻放在一齊，用數(shù)字萬用表測量熱敏電阻齊，用數(shù)字萬用表測量熱敏電阻變化的阻值。變化的阻值。 將熱風(fēng)槍插上電源，溫度檔調(diào)將熱風(fēng)槍插上電源，溫度檔調(diào)小，把熱風(fēng)槍懸空由遠及近小，把熱風(fēng)槍懸空由遠及近慢慢慢慢靠近熱敏電阻和溫度計，快速記靠近熱敏電阻和溫度計，快速記錄溫度計的溫度值和熱敏電阻阻錄溫度計的溫度值和熱敏電阻阻值。值。上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 3 3 數(shù)據(jù)整理數(shù)據(jù)整理 記錄數(shù)據(jù)，填入表格記錄數(shù)據(jù)，填入表格 根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫出熱敏電阻的電阻溫

9、度特性曲線。根據(jù)所得數(shù)據(jù)畫出熱敏電阻的電阻溫度特性曲線。 溫度電阻值k組號：姓名：任務(wù)：溫度室溫 NTC25/10k環(huán)氧 PTC25/300環(huán)氧上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系聽一聽目標：理解熱敏電阻傳感器工作原理上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 熱敏電阻是利用某種半導(dǎo)體材料的電阻率隨溫度變化而變化的性質(zhì)制成的。熱敏電阻傳感器Rt電阻電阻溫度溫度系數(shù)系數(shù)是是溫度溫度每變化每變化1度（度（攝氏攝氏），電阻變化的比例），電阻變化的比例系統(tǒng)在某一過程中，溫度升高（或降低）系統(tǒng)在某一過程中，溫度升高（或降低）11所吸收（或放出）的

10、熱量叫做這個系統(tǒng)在該過程所吸收（或放出）的熱量叫做這個系統(tǒng)在該過程中的中的“熱容量熱容量”。 上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系熱敏電阻的技術(shù)參數(shù)1標稱阻值Rc：一般指環(huán)境溫度為25時熱敏電阻器的實際電阻值。2實際阻值RT：在一定的溫度條件下所測得的電阻值。3材料常數(shù)：它是一個描述熱敏電阻材料物理特性的參數(shù)，也是熱敏度指標， B值越大，表示熱敏電阻器的靈敏度越高。應(yīng)注意的是在實際工作時B值并非一個常數(shù)，而是隨溫度的升高略有增加。4電阻溫度系數(shù)T：它表示溫度變化1時的阻值變化率，單位為%/。5時間常數(shù)t：熱敏電阻器是有熱慣性的，時間常數(shù)，就是一個描述熱敏 電阻器

11、熱慣性的參數(shù)。它的定義為，在無功耗的狀態(tài)下，當環(huán)境溫度由一 個特定溫度向另一個敏電阻體的溫度變化了兩個特定溫度之差的63.2%所需的時間。 t越小，表明熱敏電阻器的熱慣性越小。6額定功率PM：在規(guī)定的技術(shù)條件下，熱敏電阻器長期連續(xù)負載所允許的耗散功率。在實際使用時不得超過額定功率。若熱敏電阻器工作的環(huán)境溫度超過25，則必須相應(yīng)降低其負載。上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系7額定工作電流IM：熱敏電阻器在工作狀態(tài)下規(guī)定的名義電流值。8測量功率Pc：在規(guī)定的環(huán)境溫度下，熱敏電阻體受測試電流加熱而引起的 阻值變化不超過0.1%時所消耗的電功率。9最大電壓：對于NTC

12、熱敏電阻器，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度下，不使熱敏電阻器引起熱失控所允許連續(xù)施加的最大直流電壓；對于PTC熱敏電阻器，是指在規(guī)定的環(huán)境溫度和靜止空氣中，允許連續(xù)施加到熱敏電阻器上并保證熱敏電阻器正常工作在PCT特性部分的最大直流電壓。10最高工作溫度Tmax：在規(guī)定的技術(shù)條件下，熱敏電阻器長期連續(xù)工作所允許的最高溫度。11開關(guān)溫度tb：PCT熱敏電阻器的電阻值開始發(fā)生躍增時的溫度。12耗散系數(shù)H：溫度增加1時，熱敏電阻器所耗散的功率，單位為mW/ 上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系型號與命名根據(jù)我過

13、主管部門的標準規(guī)定，熱敏電阻型號由四部分組成：第一部分，主稱以M表示；第二部分，類別以Z和F表示；第三部分，用途和特征以數(shù)字表示；第四部分，序號用數(shù)字表示；上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系MZ或F11序號用途或特征類別主稱熱敏電阻器命名圖例上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系正溫度系數(shù)熱敏電阻器型號命名法主稱類別用途或特征全稱符號意義符號意義符號意義M敏感元件Z正溫度系數(shù)熱敏電阻器15679普通型測溫型控溫型消磁型恒溫型普通型正溫度系數(shù)熱敏電阻器測溫型正溫度系數(shù)熱敏電阻器控溫型正溫度系數(shù)熱敏電阻器消磁型正溫度系數(shù)熱敏電阻器恒溫

14、型正溫度系數(shù)熱敏電阻器上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系負溫度系數(shù)熱敏電阻器型號命名法主稱類別用途或特征全稱符號意義符號意義符號意義M敏感元件F負溫度系數(shù)熱敏電阻器12345680普通型穩(wěn)壓型微波測量用旁熱型測溫型控溫型線性型特殊型普通型負溫度系數(shù)熱敏電阻器穩(wěn)壓型負溫度系數(shù)熱敏電阻器微波功率測量型負溫度系數(shù)熱敏電阻器旁熱型負溫度系數(shù)熱敏電阻器測溫型負溫度參數(shù)熱敏電阻器控溫型負溫度系數(shù)熱敏電阻器線性型負溫度系數(shù)熱敏電阻器特殊型負溫度系數(shù)熱敏電阻器上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 熱敏電阻的特點： 1 適宜動態(tài)測量。 2. 價格

15、低廉。 3. 靈敏度高。 4. 可測點溫總結(jié)總結(jié)上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 習(xí)題1.攝氏溫度與熱力學(xué)溫度及華氏溫度關(guān)系？2.熱敏電阻根據(jù)其溫度特性分幾種類型？ 其英文縮寫分別是什么？4.熱敏電阻溫度傳感器的特點是什么？主要 應(yīng)用在那些場合？上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系第六、七節(jié)課第六、七節(jié)課 測溫?zé)崦綦娮钁?yīng)用場合測溫?zé)崦綦娮钁?yīng)用場合 及測溫儀制作及測溫儀制作上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系教學(xué)目標教學(xué)目標1.掌握熱敏電阻傳感器應(yīng)用場合及測溫范圍掌握熱敏電阻傳感器應(yīng)用場合及測溫范

16、圍2.掌握在面包板上搭建電路方法掌握在面包板上搭建電路方法3.3.掌握測溫電路工作原理掌握測溫電路工作原理上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系熱敏電阻應(yīng)用場合熱敏電阻應(yīng)用場合想一想想一想1.溫度檢測。2.溫控。3.4.5.上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系熱敏電阻溫度面板表熱敏電阻溫度面板表 熱敏電阻熱敏電阻LCD溫度測量溫度測量上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系熱敏電阻體溫表熱敏電阻體溫表 上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系熱敏電阻用于熱敏電阻用于CPU的溫度

17、測量的溫度測量 （參考小熊在線公司資料）（參考小熊在線公司資料）上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系熱敏電阻用于電熱水器的溫度控制熱敏電阻用于電熱水器的溫度控制 上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 汽車中的熱敏電阻汽車中的熱敏電阻 在汽車電路中，比較常用的是負溫度在汽車電路中，比較常用的是負溫度系數(shù)（系數(shù)（NTCNTC）熱敏電阻器。如電噴車發(fā)動機）熱敏電阻器。如電噴車發(fā)動機控制用的冷卻液溫度傳感器、空氣溫度傳控制用的冷卻液溫度傳感器、空氣溫度傳感器、自動變速箱中的油溫傳感器等。感器、自動變速箱中的油溫傳感器等。 汽車油溫傳感器汽

18、車油溫傳感器上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 熱敏電阻在電冰箱中的應(yīng)用熱敏電阻在電冰箱中的應(yīng)用 冰箱壓縮機用冰箱壓縮機用PTCPTC起動器起動器I=U/RPTC當電路正常工作時，熱敏電阻溫度與室溫相近、電阻很小，串聯(lián)在電路中不會阻礙電流通過；而當電路因故障而出現(xiàn)過電流時，熱敏電阻由于發(fā)熱功率增加導(dǎo)致溫度上升，當溫度超過開關(guān)溫度（Ts，見圖1）時，電阻瞬間會劇增回路中的電流迅速減小到安全值.PTC熱敏電阻使用于電熱敏電阻使用于電冰箱起動電路中，控制冰箱起動電路中，控制起動繞組的工作狀態(tài)，起動繞組的工作狀態(tài)，使電冰箱壓縮機正常起動。使電冰箱壓縮機正常起動。上海電

19、子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系 熱敏電阻在電視機上的應(yīng)用熱敏電阻在電視機上的應(yīng)用 PTC熱敏電阻器常用于彩色電視機的熱敏電阻器常用于彩色電視機的消磁電路中。消磁電路中。 彩色電視機開機通電后，消磁回路產(chǎn)彩色電視機開機通電后，消磁回路產(chǎn)生一個很大的電流，同時產(chǎn)生一個很強的生一個很大的電流，同時產(chǎn)生一個很強的交變磁場。由于電路中交變磁場。由于電路中PTC熱敏電阻的作熱敏電阻的作用，這一強交變磁場場可在相當短的時間用，這一強交變磁場場可在相當短的時間內(nèi)衰減到極弱的程度。隨著回路電流由大內(nèi)衰減到極弱的程度。隨著回路電流由大變小，磁場則由強變?nèi)?，從而自動將彩色變小，磁場則

20、由強變?nèi)酰瑥亩詣訉⒉噬@像管陰罩、防爆帶等鐵制件上的剩磁消顯像管陰罩、防爆帶等鐵制件上的剩磁消掉，保證了彩色顯像管的色純度。掉，保證了彩色顯像管的色純度。 上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系I1I2I1 R1=R2=R3=R4=R 問Ua與Ub關(guān)系Ua=Ub解:311RRUI2233131URRURRRURIUa422RRUI2244242URRURRRURIUb如何打破平衡（UaUb）？答：將其中一個固定電阻換成熱敏電阻上

21、海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系溫控儀溫控儀NTC熱敏電阻熱敏電阻10K 目標目標： 制作溫控儀，當溫度傳感器感受到人制作溫控儀，當溫度傳感器感受到人 體溫度時，發(fā)出報警體溫度時，發(fā)出報警. .要求：當手捏緊熱敏電阻時間大于要求：當手捏緊熱敏電阻時間大于10秒，秒， 發(fā)出聲光報警。發(fā)出聲光報警。方案提示方案提示：做一做上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系窄條窄條寬條寬條面包板的外觀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如上圖所示，常見的最小單元面包板分上、中、下三部分，上面和下面部分一般是由一行或兩行的插孔構(gòu)成的窄條，中間部分是由中間一條隔離凹槽和上下各5

22、 行的插孔構(gòu)成的條。面包板介紹面包板介紹上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系面包板介紹面包板介紹n寬條型面包板 面包板介紹面包板介紹上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系面包板反面面包板反面每一條金屬片插入一個塑料槽，每一條金屬片插入一個塑料槽，在同一個槽的插孔相通，不同槽在同一個槽的插孔相通，不同槽的插孔不通。的插孔不通。插槽和插孔上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系上海電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院電子工程系面包板布線的幾個基本原則面包板布線的幾個基本原則在面包板上完成電路搭接，不同的人有不同的風(fēng)格。但是，無論什么風(fēng)格、習(xí)慣，完成的電路搭接，必須注意以下幾個基本原則：1） 連接點越少越好。每增加一個連接點，實際上就人為地增加了故障概率。面包板孔內(nèi)不通，導(dǎo)線松動，導(dǎo)線內(nèi)部斷裂等都是常見故障。2） 盡量避免立交橋。所謂的“立交橋”就是元器件或者導(dǎo)線騎跨在別的元器件或者導(dǎo)線上。初學(xué)者最容易犯這樣的錯誤。這樣做，一方面給后期更換元器件帶來麻煩，另一方面，在出現(xiàn)故障時，零亂的導(dǎo)線很容易使人失去信心。3） 盡量牢靠。有兩種現(xiàn)象需要注意：第一、集成電路很容易松動，因此，對于運放等集成電路，需要用力下壓，一