第2單元

熱敏電阻應(yīng)用--溫度傳感實驗任務(wù)二實驗原理任務(wù)一實驗?zāi)康娜蝿?wù)三實驗步驟單元任務(wù)預(yù)覽一、實驗?zāi)康牧私鉄崦綦娮璧墓ぷ髟?；了解熱敏電阻電路的工作特點及原理；了解溫度傳感模塊的原理并掌握其測量方法。任務(wù)二實驗原理任務(wù)一實驗?zāi)康娜蝿?wù)三實驗步驟原理說明熱電傳感技術(shù)是利用轉(zhuǎn)換元件電參量隨溫度變化的特征，對溫度和與溫度有關(guān)的參量進行檢測的技術(shù)。將溫度變化轉(zhuǎn)化為電阻變化的稱為熱電阻傳感器，其中金屬熱電阻式傳感器簡稱為熱電阻，半導(dǎo)體熱電阻式傳感器簡稱為熱敏電阻；將溫度變化轉(zhuǎn)換為熱電勢變化的稱為熱電偶傳感器。本書只介紹熱敏電阻傳感器。1.熱敏電阻的結(jié)構(gòu)形式2.熱敏電阻的溫度特性熱敏電阻按電阻溫度特性分為三類：（a）負溫度系數(shù)熱敏電阻(NTC)（b）正溫度系數(shù)熱敏電阻(PTC)（c）臨界負溫度系數(shù)熱敏電阻(CTR)熱敏電阻的溫度特性曲線圖：（1）正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC：PTC是PositiveTemperatureCoefficient的縮寫，意思是正的溫度系數(shù)，泛指正溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。PTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻，超過一定的溫度(居里溫度)時，它的電阻值隨著溫度的升高呈階躍性的增高。（2）負溫度系數(shù)熱敏電阻NTCNTC是NegativeTemperatureCoefficient的縮寫，意思是負的溫度系數(shù),泛指負溫度系數(shù)很大的半導(dǎo)體材料或元器件。通常我們提到的NTC是指負溫度系數(shù)熱敏電阻，簡稱NTC熱敏電阻。NTC熱敏電阻是一種典型具有溫度敏感性的半導(dǎo)體電阻，它的電阻值隨著溫度的升高呈線性減小。MF52型熱敏電阻器實物圖：（3）臨界負溫度系數(shù)熱敏電阻CTR臨界溫度熱敏電阻CTR具有負電阻突變特性，在某一溫度下，電阻值隨溫度的增加激劇減小，具有很大的負溫度系數(shù)。構(gòu)成材料是釩、鋇、鍶、磷等元素氧化物的混合燒結(jié)體，是半玻璃狀的半導(dǎo)體，也稱CTR為玻璃態(tài)熱敏電阻。驟變溫度隨添加鍺、鎢、鉬等的氧化物而變。CTR能夠作為控溫報警等應(yīng)用。3.熱敏電阻輸出特性的線性化處理（1）線性化網(wǎng)絡(luò)：（2）利用測量裝置中其他部件的特性進行修正：溫度-頻率轉(zhuǎn)換電路：（3）計算修正法：在帶有微處理器（或微計算機）的測量系統(tǒng)中，當已知熱敏電阻器的實際特性和要求的理想特性時，可采用線性插值法將特性分段，并把各分段點的值存放在計算機的存儲器內(nèi)。計算機將根據(jù)熱敏電阻器的實際輸出值進行校正計算后，給出要求的輸出值。4.熱敏電阻的應(yīng)用（1）對數(shù)二極管溫度計對數(shù)二極管溫度計的電路圖：（2）冰箱、冰柜的溫度控制冰箱、冰柜的溫度控制電路圖：（3）溫度報警器溫度報警電路：5.NEWLab溫度傳感模塊認識（1）溫度傳感模塊的電路板認識1）溫度/光照傳感模塊電路板認識溫度/光照傳感模塊電路板結(jié)構(gòu)圖：①溫敏或光敏電阻傳感器②基準電壓調(diào)節(jié)電位器③比較器電路④基準電壓測試接口J10，測試溫度感應(yīng)的閥值電壓，即比較器1負端（3腳）電壓⑤模擬量輸出接口J6，測試熱敏電阻兩端的電壓，即比較器1正端（2腳）電壓；⑥數(shù)字量輸出接口J7，測試比較器1輸出電平電壓⑦接地GND接口J22）繼電器模塊電路（電路圖如下）繼電器是一種當輸入量（電、磁、聲、光、熱）達到一定值時，輸出量將發(fā)生跳躍式變化，使被控制的輸出電路導(dǎo)通或斷開的自動控制器件。繼電器是一種電子控制器件，它具有控制系統(tǒng)（又稱輸入回路）和被控制系統(tǒng)（又稱輸出回路），通常應(yīng)用于自動控制電路中，它實際上是用較小的電流去控制較大電流的一種“自動開關(guān)”。故在電路中起著自動調(diào)節(jié)、安全保護、轉(zhuǎn)換電路等作用。繼電器模塊電路圖：3）指示燈模塊和風(fēng)扇模塊電路板認識指示燈模塊接到繼電器的常開開關(guān)上，風(fēng)扇接入繼電器的常閉開關(guān)上，當溫度傳感模塊輸出低電平時，風(fēng)扇模塊工作，指示燈模塊停止工作；當溫度傳感模塊輸出高電平時，繼電器工作，常開和常閉開關(guān)工作狀態(tài)發(fā)生變化，指示燈模塊開始工作，風(fēng)扇模塊停止工作。（2）溫度傳感模塊場景模擬界面認識任務(wù)二實驗原理任務(wù)一實驗?zāi)康娜蝿?wù)三實驗步驟1.啟動溫度傳感模塊 溫度傳感模塊工作時需要有四個模塊，分別是溫度/光照傳感模塊、繼電器模塊、指示燈模塊、風(fēng)扇模塊。（1）將NEWLab實驗硬件平臺通電并與電腦連接。（2）將溫度/光照傳感模塊、、繼電器模塊分別放置在NEWLab實驗平臺一個實驗?zāi)K插槽上，指示燈、風(fēng)扇模塊放置好，并將四個模塊連接好（3）將模式選擇調(diào)整到自動模式，按下電源開關(guān)，啟動實驗平臺，使溫度傳感模塊開始工作（4）啟動NEWLab實驗上位機軟件平臺，選擇溫度傳感實驗。（5）選擇硬件連接說明，上位機軟件平臺檢測硬件通過，如果點擊連線提示燈亮，則溫度/光照傳感模塊輸出狀態(tài)指示燈和繼電器模塊的輸入狀態(tài)指示燈開始閃爍。（6）選擇場景模擬實驗，上位機軟件測試硬件平臺的溫度傳感模塊正常工作，并進入工