FDTM型温度传感器测试及半导体致冷控温仪说明书(修订).doc

仪器使用说明 TEACHERS GUIDEBOOK FD-TM 温度传感器测试及半导体致冷控温实验仪 中国.上海复旦天欣科教仪器有限公司 Shanghai Fudan Tianxin Scientific Educational Instruments Co.,Ltd. FD-TM 温度传感器测试及半导体致冷控温实验仪 一、概述 对温度传感器性能的了解及测试是大学物理实验的一项必备内容，但大多数实验仪器只具备做环境温度以上的实验，FD-TM-A温度传感器测试及半导体致冷控温实验仪具备了半导体致冷功能使之能做环境温度以下的实验。本仪器主要测试温度传感器AD590的性能(可根据要求增加多种温度传感器的测试)及了解半导体致冷堆的性能。 二、用途 1.用加热井和致冷井分别加热和冷却温度传感器并使温度传感器精确地保持在所设定的温度(±0.1℃),利用实验电路来测试温度传感器的温度-输出特性。 2.了解半导体致冷片的致冷原理及致冷效率。 3.了解TCF-708智能控温仪的精确控温原理，利用P.I.D控温原理精确设定控温参数使每一点设定温度精确控温至±0.1℃。 三、仪器组成和技术指标 1. TCF-708智能控温仪:分辨率0.1℃;控温精度±0.1℃;测温范围-50--150℃； 测温精度±3%。 2. 4 1/2数字电压表: 分辨率0.0001V;量程0～1.9999V；测量精度±0.1%。 3．加热井：环境温度～100℃。 4．致冷井：环境温度～低于环境温度30℃ 5．AD590实验系统 ①温度/输出电流特性测试（0～2.0000V/1K=0～2000.0μA）; 实验电压5～10V可调。 ②非平衡电桥测温（AD590测温范围-50℃～100℃）。 四、仪器外形图及使用方法 仪器面板示意如下图，测温传感器是3线制PT100,加热、致冷由琴键开关选择，测试温度传感器AD590特性时，AD590与PT100需同时插入加热井（测环境温度以上-加热）或致冷井（测环境温度以下-致冷），测AD590的25℃时的温度特性（25℃是AD590的定标温度）。 仪器开机后根据要求设定所需温度,在设定点进行P.I.D自适应整定（具体操作参见TCF-708智能控温仪说明书），待自适应整定完成后（大约需30分钟）才能进行温度测试（高精度控温操作参见实验讲义）。 五、使用注意事项 由于加热、致冷是两个不同的系统且共用一个控温系统，因此在加热或致冷时必须分别进行自适应整定，不然达不到理想控温效果。特别要注意的是由于加热、致冷公用一个智能控温系统，加热和致冷的控制指令不同，改变加热或致冷时必须改变工作指令仪器才能正常控温。 每次做完实验后（待致冷井恢复环境温度后）请把仪器倒放一下，把致冷井内冷凝水倒掉。 仪器装有温度保护装置，最高温度不会超过120℃。 温度传感器测试及半导体致冷控温实验 对温度传感器性能的了解及测试是大学物理实验的一项必备内容，但大多数实验仪器只具备做环境温度以上的实验，FD-TM温度传感器测试及半导体致冷控温实验仪器具备了半导体致冷功能使之能做环境温度以下的实验。本仪器主要测试温度传感器AD590的性能（可根据要求增加多种温度传感器的测试）、了解TCF708智能温度调节仪及半导体致冷堆的应用和性能。 【仪器性能】 加热：环境温度――100℃（110℃超温保护） 致冷：环境温度――低于环境温度30℃ 温度精度：0.1℃ 测温精度：0.5％1字 【实验原理】 1.温度传感器AD590原理 AD590电流型集成电路温度传感器是将PN结（温度传感器）与处理电路利用集成化工艺制作在同一芯片上的具有测温功能的器件。它具有精度高、动态电阻大、响应速度快、线性好、使用方便等特点。芯片中R1，R2是采用激光校正的电阻。在298.15K(+25℃)下，输出电流为298.15uA。VT8和VT11产生与热力学温度（K）成正比的电压信号，再通过R5，R6把电压信号转换成电流信号，为了保证良好的温度特性，R5，R6采用激光校准的SiCr薄膜电路，其温度系数低至（-30——-50）*10-6/℃。VT10的C极电流跟随VT9和VT11的C极电流的变化，使总电流达到额定值。R5，R6同样在298.15K(+25℃)的温度标准下校正。AD590等效于一个高阻抗的恒流源，其输出阻抗10Ω，能大大减小因电源电压变动而产生的测温误差（如 AD590的工作电压为+4——+30V，测温范围是-55——150℃。对应于热力学温度T，每变化1K，输出