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3-1温度传感器特性实验


实验一 温度传感器特性实验
—温度测量 温度测量
一、目的:(有2点) 目的: 有 点
了解温度传感器的结构及工作原理; 1. 了解温度传感器的结构及工作原理; 2. 掌握测量温度常用方法; 掌握测量温度常用方法;

二、实验原理
AD590集成温度传感器常用于-55℃~+150℃的温 度测量,在工作电压范围内,其输出电流与绝对温度 成正比例,线性度好。电流与温度的关系为1uA/K。 传感器与1K 的电阻串联后电路的输出电压与温度的 关 系 为 1mV/K 。 AD590 在 0 ℃ 时 的 输 出 电 压 是 273.15mV,在25℃室温下,输出电压值为298.15mv, 则温度值T=298.15-273.15=25℃。

二、实验接线
电源5V
+

AD590 图1 AD590
-

输出 接T4
电阻1K

0V 图3
图2 管脚图

二、实验接线

+

AD590
-

输出 接T4
电阻1K

0V 图3

二、实验设备
1、实验平台主板

二、实验设备
2、温度测量模块

AD590集成温度传感器模块

实验平台主板

二、实验设备
1、实验平台主板

二、实验设备
1、实验平台主板

图5 传感器特性实验集成环境

图6 称重传感器制作集成环境

二、实验设备
1、实验平台主板

图5 传感器特性实验集成环境

图6 称重传感器制作集成环境

二、实验原理
F
R1 E 图1 R1 R3 R2 U0 R4

桥式测量路输出电压为: 桥式测量路输出电压为: 单臂测量路输出电压为: 单臂测量路输出电压为:

R1R3 ? R2 R4 U0 = E (R1 + R4 )(R2 + R4 )
E?R1 U0 = 4R

三、实验设备
悬臂梁测 微仪 电阻式传感器 悬臂横梁 振动平台测微仪 差动变压器 副边线圈 电容式传感器 差动变压器 原边线圈 永久磁钢 差动变压器 铁芯 差动变压器 副边线圈

电源

仪表区

传感器 引线区

测量电路区

四、实验步骤
1、运算放大器调零:开启仪器电源,差动放大器 运算放大器调零:开启仪器电源, 增益约100 顺时针方向旋到底) +、-” 100( 增益约100(顺时针方向旋到底),“+、-” 输入端用实验线对地短路。 输入端用实验线对地短路。输出端接数字电 压表,用“调零”电位器调整差动放大器输 压表, 调零” 出电压为零,然后拔掉实验线。 出电压为零,然后拔掉实验线。调零后电位 器位置不要变化。 器位置不要变化。
15V电源 开关 调零 + IN 0.0 0 0 电压表

增益

实验步骤
2、调悬臂梁水平。测微头装于悬臂梁前端的永久 调悬臂梁水平。 磁钢上,并调节使应变梁处于水平状态。 磁钢上,并调节使应变梁处于水平状态。然后按图 接线,连接成单臂桥测试量电路。 2接线,连接成单臂桥测试量电路。直流激励电源 4V,R4用电阻应变片代替 用电阻应变片代替。 为±4V,R4用电阻应变片代替。
+4V R1 R Wb R2
全桥电路

R?
+

差放

电压表 V

+ R3

-4V
图2

电压表

+

IN

WD

调 零

增 益

实验步骤
3、接线。确认接线无误后开启仪器电源,调整 接线。确认接线无误后开启仪器电源, 电桥WD电位器,使测试系统输出为零。 WD电位器 电桥WD电位器,使测试系统输出为零。
+4V -4V

电压表
0.000
IN

-

+

WD

调 零

增 益

实验步骤
4、旋动测微头,带动悬臂梁向上或向下运动,以水平状态输 旋动测微头,带动悬臂梁向上或向下运动, 出电压为零起点,每次向上或向下移动5mm, 出电压为零起点,每次向上或向下移动5mm,观察输出电压 值并记入表1 根据实验当选据计算灵敏度K ?V/?X,绘 值并记入表1,根据实验当选据计算灵敏度K,K= ?V/?X,绘 制位移与输出电压特性曲线。 制位移与输出电压特性曲线。

位移 (mm)
输出电压 (mV)

0

实验步骤
5、撰写实验报告 撰写实验报告 要求: 要求: 绘出实验原理图,并加以说明。 (1) 绘出实验原理图,并加以说明。 列出实验条件,整理测试数据, (2)列出实验条件,整理测试数据,并绘出 相应的特性曲线U (F)。 相应的特性曲线U0=f(F)。 分析求取灵敏度。 (3)分析求取灵敏度。


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