实验二（2）温度传感器实验实验时间20170112实验编号无同组同学邓
一、实验目的
1、了解各种温度传感器（热电偶、铂热电阻、PN结温敏二极管、半导体热敏电阻、集成温度传感器）的测温原理；
2、掌握热电偶的冷端补偿原理；3、掌握热电偶的标定过程；4、了解各种温度传感器的性能特点并比较上述几种传感器的性能。
二、实验原理
1、热电偶测温原理由两根不同质的导体熔接而成的，其形成的闭合回路叫做热电回路，当
两端处于不同温度时回路产生一定的电流，这表明电路中有电势产生，此电势即为热电势。
试验中使用两种热电偶：镍铬镍硅（K分度）、镍铬铜镍（E分度）。图235所示为热电偶的工作原理，图中：T为热端，T0为冷端，热电势为EtEABTEABT0。

f
热电偶冷端温度不为0℃时（下式中的T1），需对所测热电势进行修正，修正公式为：ETT0ETT1ET1T0即：
实际电动势测量所得电动势温度修正电势
对热电偶进行标定时，以K分度热电偶作为标准热电偶来校准E分度热
电偶。
2、铂热电阻
铂热电阻的阻值与温度的关系近似线性，当温度在0CT650C时，
RTR01ATBT2式中：RT铂热电阻在T℃时的电阻值R0铂热电阻在0℃时的电阻值A系数（3968471031C）
B系数（58471071C）
3、PN结温敏二极管
半导体PN结具有良好的温度线性，PN结特性表达公式为：
Ube

kTe
l

，
式中，为与PN结结构相关的常数；

f
k为波尔兹曼常数，k1381023JK；e为电子电荷量，e16021019C；T为被测物体的热力学温度（K）。当一个PN结制成后，当其正向电流保持不变时，PN结正向压降随温度的变化近似于线性，大约以2mV℃的斜率随温度下降，利用PN结的这一特性可以进行温度的测量。4、热敏电阻热敏电阻是利用半导体的电阻值随温度升高而急剧下降这一特性制成的热敏元件，灵敏度高，可以测量小于001℃的温差变化。热敏电阻分为正温度系数热敏电阻PTC、负温度系数热敏电阻NTC和在某一特定温度下电阻值发生突然变化的临界温度电阻器CTR。实验中使用NTC，热敏电阻的阻值与温度的关系近似符合指数规律，为：
11B
RtR0eTT0。式中：T为被测温度（K，Tt27316T0为参考温度（KT0t027316RT为温度T时热敏电阻的阻值R0为温度T0时热敏电阻的阻值B为热敏电阻的材料常数，由实验获得，一般为20006000K
5、集成温度传感器用集成工艺制成的双端电流型温度传感器，在一定温度围按1uAK的恒
定比值输出与温度成正比r