【2017年整理】温度传感器测温实验.doc

温度传感器实验 A 温度源的温度控制调节实验 一、实验目的 了解温度控制的基本原理及熟悉温度源的温度调节过程，为以后实验打下基础。 二、基本原理 当温度源的温度发生变化时温度源中的Pt100热电阻(温度传感器)的阻值发生变化，将电阻变化量作为温度的反馈信号输给智能调节仪，经智能调节仪的电阻——电压转换后与温度设定值比较再进行数字PID运算输出可控硅触发信号(加热)或继电器触发信号(冷却)，使温度源的温度趋近温度设定值。温度控制原理框图如图3-1所示。 图3-1温度控制原理框图 三、需用器件、单元与软件：主机箱、温度源、Pt100温度传感器、温度控制仪器软件。 1.主机箱 提供高稳定的±15V、±5V、＋5V、±2V±10V（步进可调）、＋2V＋24V（连续可调）直流稳压电源；直流恒流源06mA~20mA可调；音频信号源（音频振荡器）1KHz10KHz（连续可调）；低频信号源（低频振荡器）1Hz30Hz（连续可调）；气压源020KPa（可调）；温度（转速）智能调节仪（开关置内为温度调节、置外为转速调节）；计算机通信口；主机箱面板上装有电压、电流、频率转速、气压、光照度数显表；漏电保护开关等。其中，直流稳压电源、音频振荡器、低频振荡器都具有过载切断保护功能，在排除接线错误后重新开机一下才能恢复正常工作。 图3-2 温度源的温度控制实验接线示意图 （2）将主机箱上“转速”调节旋钮（0~24V）顺时针转到底，将主机箱上的“对象开关”拨到Rt.Vi位置后，再将调节器电源打开。 2. 启动温度控制仪器软件 运行位于桌面的“温度控制仪器软件”，出现如下图3-3界面。界面上部为菜单栏，由“通讯设置”，“曲线设置”、“历史记录”、“打印”、“退出”等选项组成。 图3-3 温度控制仪器软件主界面 （1）通讯设置 运行时，先点击菜单栏“通讯设置”进行通讯设置。点击“通讯设置”——“设置参数”后，出现图3-4界面。 在图3-4界面中的“端口号”框里写如计算机的串口端口号，在“地址号”的框里写入仪表的Addr值,“波特率”框里写入bAud的值(注：一般设置Addr值为1，bAud为9600)。 设置好上述3个选项后，按“确认”按钮继续。 如果通讯连接不正确，将出现“通讯未连接”的提示界面。 （2）参数设定 如果通讯连接正常，软件左边的仪表参数将出现读入的参数值，如图3-5所示。 其中可以修改给定值SP、第一报警AL-1、速率参数P、保持参数I和滞后时间d。这里的PID就是常规调节的比例、积分和微分，其推荐值分为280、380和70。但应注意：PID的调节不能偏离推荐值太远，否则会影响控温的效果。其它各项设置如图3-5所示。 修改时，可以在“确认修改”前面的方框里写入要修改的数值，然后按“确认修改”按钮即可。在方框后面有下拉框的地方，点击下拉框，选中将修改的选项即可。 设置完成后，点击菜单栏中的“曲线设置”——“曲线参数设置”，当所做实验为温度实验时，将出现图3-6所示界面。 输出最大值、输出最小值、输入最大值与输入最小值将决定曲线的范围，请按图3-6所示设置相关参数。 设置好之后按“OK”按钮即完成设置。此时界面中的“操作框”显示出了设定参数。 （3）采集温度数据 点击“开始采集”按钮开始采集信号，所测温度曲线自动绘制，实验数据同时也显示在下面表格中，如图3-3所示。 （4）重新设置给定值SP和第一报警AL-1，做其它任一温度点的实验。实验完成后，点击“结束采集”按钮。 （5）实验数据的存储、读取和打印 如果要进行实验保存，点菜单栏中“历史记录”——“保存记录”存储数据。 如果要打开实验记录，点菜单栏中“历史记录”——“打开记录”读取已存储的实验数据。 实验完毕如果要进行实验曲线打印，点击菜单栏中 “打印”——“打印曲线”。 B Pt100铂电阻测温特性实验 一、实验目的 了解铂热电阻的温度特性与应用。 二、基本原理 见教材。 三、需用器件与单元：主机箱、温度源、Pt100热电阻（二支）、温度传感器实验模板。 温度传感器实验模板简介：图3-7中的温度传感器实验模板是由三运放组成的差动放大电路、调零电路、a b传接热电偶（Ｋ热电偶或E热电偶），双圈符号接AD590集成温度传感器，Rt接热电阻（Pt100铂电阻或Cu50铜电阻）。 四、实验步骤 1. 放大器调节 首先将图3-7中的温度传感器实验模板的放大器的两输入端引线（一根传感器引线、另一根桥路输出即Rw1活动触点输出）暂时不要引入，而用导线直接将放大器的两输入端相连(短接)并接地；将主机箱上的电压表量程（显示选择）切换开关打到2Ｖ档，合上主机箱电源开关，调节温度传感器实验模板中的RW2（逆时针转到底）增益电位器，使放大器增益最小；再调节RW3（调零电位器）使主机箱的电压表显示为０。 2. 实验