熱敏電阻三線制

非平衡電橋與應用::.〔壓力、溫度、光強等〕變化引起其內(nèi)阻的變化，通過非平衡電橋可將阻值轉(zhuǎn)化為電流輸出，從而到達觀看、測量和掌握環(huán)境變化的目的．Pt電阻和光敏電阻等，它們的阻值會隨著溫度或光強的變化而變化．.::試驗預習::.【試驗目的】學習非平衡電橋的工作原理；學習和把握非平衡電橋的應用；學習一些傳感器的工作原理和不同的測量電路．【試驗原理】非平衡電橋的工作原理為電橋輸出電壓．當 =0時，電橋處于平衡狀態(tài)，此時有(1)當 ≠0，電橋處于不平衡狀態(tài)，則有Rx會有相應的變化，這時電橋平衡被破壞，橋路兩端的電壓Uout也隨之而變，由化．這種在非平衡條件下工作的電橋稱為非平衡電橋，這樣的測量方法為非電量電測法．2．測量電路介紹二線制接法〔1，雖然導線電阻會給測量帶來影響，但在測量精度要求不高、測量儀器與被測傳感元例如對于Pt10012.52所示．工業(yè)熱電阻目前大多承受的都是三線制接法．協(xié)作時，與傳感元件相接的三根導線粗細要一樣，長度要相等，阻值要全都〔r1，r2，r3即為引線電阻2的電流接近于零．另兩根引線分別與電橋的兩個相鄰臂相連，這樣引線電阻對測量就不會造成影響．3所示的四線制測量電路．圖中I為恒流源，r1、r2、r3、r4是引線電阻，Rx為電阻型傳感器，V為電壓表．由于電壓表內(nèi)阻很大，則且MxIV〔23，所以由此可見，引線電阻將不引入測量誤差．【試驗儀器】試驗接線板，控溫儀，穩(wěn)壓源，恒流源，數(shù)字萬用表，Zx21型旋轉(zhuǎn)式電阻箱，傳感元件〔鉑電阻，銅電阻，熱敏電阻和光敏電阻，保溫瓶，1005W可變電阻器和周密電阻等．0～200±10.1℃．恒流源：當負載電阻在肯定范圍內(nèi)變化時，輸出電流保持不變，電流穩(wěn)定度為1%．0～15V．鉑電阻：本試驗選用Pt100，它被廣泛用來測量－200～850℃范圍的溫度．它具有準確度高、0～100Rt=R0(1+At)A為正溫度系數(shù)，約為3.85×10-3℃-1，R00Im＜2.5mA．50～150Rt=〔1+t+t2+t3R00A=允許通過的最大電流Im＜4mA．6-100～300℃間的溫度，有RT 其中RT和R0分別為溫度T〔K〕和T0〔K〕時的電阻值，B型熱敏電阻，B=2700～4100K，25℃時，RT≈3.3kΩ．允許通過的最大電流Im＜0.4mA．7Im＜0.1mA．【試驗內(nèi)容】在了解試驗室所給條件的根底上，利用非平衡電橋?qū)崿F(xiàn)以下設(shè)計：設(shè)計制作一鉑電阻〔Pt100〕數(shù)字溫度計，測溫范圍0～1000～50mV要求最大0.5℃．制作一銅電阻溫度計，測溫范圍0～100℃，輸出電壓范圍0～50mV0.5℃．制作一熱敏電阻溫度計，測溫范圍0～100℃，輸出電壓范圍0～100mV．利用光敏電阻制作一光強計，光強范圍10～1500lux，輸出電壓范圍0～100mV．.::試驗儀器::.圖六控溫儀圖七鉑電阻熱敏電阻圖八直流數(shù)顯穩(wěn)壓電源圖九非平衡電橋使用的元件圖十Zx21圖十一隔離穩(wěn)壓電源和數(shù)顯電表圖十二非平衡電橋加熱杯圖十二 保溫瓶.::思考題::.【留意事項】每次試驗接線后，要認真檢查線路．接線要結(jié)實、整齊；水燒開時應留意避開燙傷；設(shè)計的參數(shù)應與所給元件的允許值相匹配．【思考題】什么是平衡電橋？什么是非平衡電橋？對于鉑電阻、銅電阻，在設(shè)計電路時，試驗中哪些因素會引起輸出電壓與溫度變化的非線性誤差？請事先計算出可能引起的測量誤差．你預備實行什么措施？12從理論上分析，與二線制接線法