1、3/3深圳職業(yè)技術(shù)學(xué)院Shenzhen Polytechnic實(shí)訓(xùn)(驗(yàn))項(xiàng)目單Training Item編制人： 編制日期：項(xiàng)目編號(hào)Item No.01項(xiàng)目名稱Item熱敏電阻溫度測量與報(bào)警電路調(diào)試與應(yīng)用訓(xùn)練對(duì)象Class電子專業(yè)二年級(jí)（三年制）三年級(jí)（四年制）學(xué)時(shí)Time2課程名稱Course傳感器應(yīng)用技術(shù)教材Textbook傳感器應(yīng)用（高等教育出版社）目 的Objective（1）了解熱敏電阻的分類與特性；（2）熟悉PTC和NTC熱敏電阻工作原理；（3）掌握熱敏電阻溫度測量與報(bào)警電路的制作與調(diào)試方法；（4）掌握電子產(chǎn)品常見故障的檢測與維修方法。內(nèi)容(方法、步驟、要求或考核標(biāo)準(zhǔn)及所需工具、材

2、料、設(shè)備等) 一、實(shí)訓(xùn)設(shè)備與工具 傳感器綜合應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)、溫濕度傳感器應(yīng)用模塊（功能電路板）、正溫系數(shù)熱敏電阻MZ5-10K、負(fù)溫系數(shù)熱敏電阻MF52AT-10K、數(shù)字式萬用表等。二、實(shí)訓(xùn)原理熱敏電阻是用半導(dǎo)體的氧化物制成的對(duì)溫度變化敏感的電阻。按照溫度系HYPERLINK /view/290165.htm t /_blank數(shù)不同分為HYPERLINK /view/1292953.htm t /_blank正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）、HYPERLINK /view/1292959.htm t /_blank負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）和突變型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）。HYPER

3、LINK /view/1592754.htm t /_blank熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對(duì)溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電HYPERLINK /view/707546.htm t /_blank阻值。HYPERLINK /view/1292953.htm t /_blank正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時(shí)電阻值越大，HYPERLINK /view/1292959.htm t /_blank負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時(shí)電阻值越低，突變型負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻（CTR）表現(xiàn)為在某特定溫度范圍內(nèi)隨溫度升高電阻值急聚降低34各數(shù)量級(jí)，它們同屬于HYPERLINK /view/19

4、928.htm t /_blank半導(dǎo)體HYPERLINK /view/481400.htm t /_blank器件。利用熱敏電阻這些特性制作的正溫系數(shù)溫度測量與報(bào)警電路如圖1所示。 圖1 PTC正溫度系數(shù)熱敏電阻應(yīng)用電路在圖1中，U3A、U3B分別為溫度上、下限報(bào)警用比較器LM393（比較器LM393引腳圖如圖2所示）。R14與PTC熱敏電阻組成一個(gè)回路，從PTC熱敏電阻兩端取出的分壓Uo1分別加到比較器U3B的同相端與U3A的反相端。根據(jù)比較器的工作原理，當(dāng)其同相端電壓高于反相端電壓時(shí)，比較器翻轉(zhuǎn)輸出高電平，反之輸出為低電平。在正常工作情況下，當(dāng)比較器輸出為低電平時(shí)發(fā)光二極管指示燈被點(diǎn)亮。

5、在電路中，當(dāng)溫度升高時(shí)，PTC熱敏電阻阻值增大，Uo1輸出電壓值變大，當(dāng)溫度上升到一定時(shí)，Uo1大于Uo2，說明溫度已經(jīng)大于下限值，此時(shí)通過比較器U3B輸出高電平，D2不亮。當(dāng)溫度沒達(dá)到上限值時(shí)，Uo1小于Uo3，通過比較器U3A輸出高電平，D1不亮。RP1、RP2分別為上、下限比較電壓輸出可調(diào)電位器，輸出電壓分別為Uo3、Uo2，該電壓與Uo1通過比較器進(jìn)行比較控制溫度上限報(bào)警發(fā)光二極管的工作狀態(tài)。 圖2 LM393比較器引腳圖當(dāng)溫度上升到一定（設(shè)定上限值）時(shí)，Uo1大于Uo2，且大于Uo3，說明溫度已經(jīng)大于上限值，此時(shí)通過比較器U3B，輸出高電平，D2不亮，通過比較器U3A，輸出低電平，D

6、1點(diǎn)亮。當(dāng)溫度降低時(shí)，Uo1輸出電壓值變小，當(dāng)溫度降到一定時(shí)，Uo1小于Uo2，說明溫度已經(jīng)到下限值，此時(shí)通過比較器U3B，輸出低電平，D2點(diǎn)亮，Uo1小于Uo3，通過比較器U3A，輸出高電平，D1不亮。如設(shè)置溫度上下限報(bào)警范圍是2070C，則需要分別測量與上下限溫度值對(duì)應(yīng)的熱敏電阻阻值及分壓后熱敏電阻兩端的直流電壓值。調(diào)節(jié)電位器RP1、RP2，可分別點(diǎn)亮發(fā)光二極管D1、D2。在圖3中使用的是負(fù)溫系數(shù)熱敏電阻，其工作原理與圖1相似。圖3 NTC負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻應(yīng)用電路三、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容與步驟1. 將圖4所示溫濕度傳感器應(yīng)用模塊放置到傳感器綜合應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)相應(yīng)位置。檢查各相關(guān)連接線路，接通傳感器

7、綜合應(yīng)用創(chuàng)新實(shí)訓(xùn)平臺(tái)電源，確認(rèn)無誤后用數(shù)字萬用表測量溫度傳感器模塊的供電電壓（+5V）是否正常。2. 在圖4中PTC位置處接入正溫系數(shù)熱敏電阻，在室溫條件下，調(diào)節(jié)電位器RP1，使下限報(bào)警燈D2亮，當(dāng)D2亮后再同一方向調(diào)節(jié)PR1一圈，設(shè)定下限溫度值；調(diào)節(jié)RP2，使上限報(bào)警燈D1亮，當(dāng)D2亮后再反方向調(diào)節(jié)PR2一圈，設(shè)定上限溫度值。調(diào)節(jié)完成后，用手捏住PTC傳感器，當(dāng)溫度在上限和下限中間時(shí)，D1和D2滅。當(dāng)溫度高于上限時(shí)，D1亮，D2滅；當(dāng)溫度小于下限時(shí)，D1滅，D2亮。圖4 溫度傳感器應(yīng)用模塊3. 將熱敏電阻更換為負(fù)溫系數(shù)熱敏電阻接入到圖4中NTC位置處。在室溫條件下，調(diào)節(jié)電位器RP4，使下限報(bào)警燈D4亮，當(dāng)D4亮后再同一方向調(diào)節(jié)PR4一圈，設(shè)定下限溫度值；調(diào)節(jié)RP3，使上限報(bào)警燈D3亮，當(dāng)D3亮后再反方向調(diào)節(jié)PR3一圈，設(shè)定上限溫度值。調(diào)節(jié)完成后，用手捏住NTC傳感器，當(dāng)溫度在上限和下限中間時(shí)，D3和D4滅，當(dāng)溫度高于上限時(shí)，D3亮，D4滅；當(dāng)溫度小于下限時(shí)，D3滅，D4亮。四、問題思考1. 如果調(diào)換熱敏電阻的輸出信號(hào)到兩個(gè)比較器的位置，按照上述步驟進(jìn)行實(shí)訓(xùn)時(shí)將會(huì)出現(xiàn)什么現(xiàn)象？2. 如果改變發(fā)光二極管的接入極性，實(shí)現(xiàn)步驟2中現(xiàn)象，該如何設(shè)計(jì)電路？3. 如果將溫度上下限報(bào)警值分別設(shè)定為25