传感器课程实验：Pt100 铂电阻测温特性实验
Pt100 铂电阻测温特性实验
骆苏-一只小菜鸡
一、实验目的与任务
- 了解铂热电阻的特性与应用；
- 熟悉铂热电阻测温电路；
- 利用 P100 铂电阻测量温度源的温度；
- 记录温度与测量电路电压输出数据。
二、实验原理
利用导体电阻随温度变化的特性，可以制成热电阻，要求其材料电阻温度系数大，
稳定性好，电阻率高，电阳与温度之间最好有线性关系。常用的热电阻有铂电阻(650°C
以内）和铜电阻 （150°C以内）。铂电阻是将 0.05~0.07mm 的铂丝绕在线圈的骨架上封装在玻璃或陶瓷管等保护管内构成。在0~650°C以内，它的电阻 RtR_tRt 与温度t的关系为： Rt=R0(1+At+Bt2)R_t = R_0 \left(1 + At +Bt^2\right) Rt=R0(1+At+Bt2)
式中： R0R_0R0 是温度为0°C时的电阻。本实验铂电阻 R0=100ΩR_0=100\OmegaR0=100Ω ,A=4.9684×10−3/°CA=4.9684×10^{-3} /°CA=4.9684×10−3/°C,B=−5.847×10−7/°C2B=-5.847×10^{-7} /°C^2B=−5.847×10−7/°C2
。铂电阻一般是三线制，其中一端接一根引线，另一端接二根引线，主要为远距离测量消除引线电阻对桥臂的影响（近距离可用二线制，导线电阻忽略不计）。实际测量时将铂电阻随温度变化的阻值通过电桥转换成电压的变化量输出，经放大器放大后直按用电压表显示。
三、实验设备
主机箱、温度源、Pt100热电阻（二支）、温度传感器实验模板、万用表（自备）。
四、实验内容
（一）、实验操作
- 用万用表欧姆档测出 P1100 三根线中其中短接的二根线（同种颜色的线）设为1、2，另一根线设为3，并测出它在室温时的大致电阻。
- 在主机箱总电源，调节仪电源都关闭的状态下，再正确接线，温度传感器实验模板中a、b（Rt) 两端接传感器，这样传感器（Rt）与R3、R1、Rw1、R4组成直流电桥，是一种单臂电桥工作形式。
- 实验模板的放大器调零：将图4-17中温度传感器实验模板的放大器的两输入端引线暂时不要引入，而用导线直接将放大器输入端短接，输出端连接电压表，将增益电位器调到最低，再调节调零电位器至电压表示数为0。
- 关闭主机箱电源开关，将实验模板中放大器的输入端线连接无误后，合上主机箱电源开关。
- 开始使温度源升温，在室温到100°C范围内每隔5°C记录下输出电压值。
- 画出实验曲线并计算其非线性误差。实验完毕，关闭所有电源。
（二）、数据处理
表-铂电阻温度实验数据
| t/°C | 31.1 | 35 | 40 | 45 | 50 | 55 | 60 | 65 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| V/mV | 37.199 | 43.943 | 52.393 | 60.801 | 68.917 | 77.347 | 84.792 | 92.788 |
| t/°C | 70 | 75 | 80 | 85 | 90 | 95 | 100 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| V/mV | 100.908 | 108.868 | 116.622 | 124.072 | 131.292 | 139.172 | 147.005 |
图-Pt热电阻输出电压随温度变化关系
非线性度为3.4764%
五、 实验思考
画出铂热电阻测温电桥的三线连接电路
附录：数据处理代码
%% ------------- Pt热电阻实验 ------------ %%
% 代码功能：处理实验数据--Pt热电阻实验
% 代码语言：matlab脚本
% 输 入：
% 温度T；单位：摄氏度
% 输出电压V；单位：mV
% 输 出：
% 灵敏度S；单位：mv/摄氏度
% 非线性误差δ；单位：1
%
% 编写时间：2022年4月14日
% 更新时间：2022年4月14日
% 编 写 人: 骆苏
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%
%% 程序初始化
clc;clear;close all;%% 〇、输入实验数据
t= [31.1 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100];% 温度，单位：摄氏度
V = [37.199 43.943 52.393 60.801 68.917 77.347 84.792 92.788 100.908 108.868 116.622 124.072 131.292 139.172 147.005];% 输出电压，单位：mV%% 一、进行线性拟合
[p,V_fit,D] = fit(t,V);%% 二、绘制实验曲线
plot(t,V,'-o','Color','b','LineWidth',1.5,'MarkerSize',6);
hold on;
plot(t,V_fit,'--x','Color','r','LineWidth',1.5,'MarkerSize',6);
%text(40,120,['灵敏度',num2str(p(1)),'V/mm,非线性度',num2str(D),'%']); %指定位置标注
text(40,100,{['灵敏度',num2str(p(1)),'^{\circ}C/mV'],['非线性度',num2str(D),'%']}); %指定位置标注
legend('show');
legend({'Pt电阻实验电压曲线','Pt电阻拟合电压曲线'});
legend('Location','southeast');
grid on;
title('Pt热电阻输出电压随温度变化关系')
xlabel('温度t/^{\circ}C');
ylabel('输出电压V/mV');%% 三、输出实验结论
fprintf('铜材料非线性度为%4.3f%% \n',D);%% 附、子程序部分function [p,y_fit,D] = fit(x,y)
%%%%-------- 线性拟合 --------%%%%
% 代码功能： 对输入数据进行最小二乘拟合，返回拟合值结果与非线性度
% 编写语言： matlab脚本
% 输 入：
% 自变量数据集x，单位：无关；浮点行向量
% 因变量数据值y，单位：无关；浮点行向量
% 输 出：
% 拟合多项式p，单位：1；二维行向量（斜率，截距）
% 拟合值y_fit，单位：无关
% 非线性度D%，单位：1；百分数
%
% 编 写 人： 骆苏
% 编写时间： 2022年4月11日
% 更新时间： 2022年4月11日
%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%% 进行拟合
p = polyfit(x,y,1);
% 计算拟合值
y_fit = polyval(p,x);
% 计算拟合误差
d = (y-y_fit)./y;
% 计算非线性度
D = max(abs(d))*100;end
传感器课程实验：Pt100 铂电阻测温特性实验相关推荐
- 20-基于51单片机MAX31865的PT100铂电阻测温（源码+原理图+仿真+论文）
经过实验验证,切实可行!配备详细代码注释,有完整项目包(原理图+PCB+源程序+文档),需要更多项目资料,请点关注后私获取
- 传感与检测技术，Pt100热电阻测温实验报告，江南大学物联网
public class LeastSquares {public static void matching(double[] x, double[] y, double[] input, doubl ...
- 基于铂电阻测温电路的设计
基于铂电阻测温电路的设计## 标题 一.概述 铂电阻温度传感器是利用其电阻和温度成一定函数关系而制成的温度传感器,由于其测量准确度高.测量范围大.复现性和稳定性好等,被广泛用于中温(-200℃-650 ...
- 外设驱动库开发笔记38：RTD热电阻测温驱动
我们已经讨论过多种温度检测方式,但我们尚未关注热电阻温度检测,但热电阻测温在工业环境中是非常常见的.尽管有很多集成的数字式的热电阻接口元器件,但这些器件不但成本较高,灵活性也大打折扣.所以我们有时 ...
- 热电偶与热电阻测温原理比较
热电偶与热电阻测温原理比较 参考:传感与测试技术实验指导
- 外设驱动库开发笔记36：NTC负温度系数热电阻测温驱动
在嵌入式产品中,温度检测非常常见.在成本比较敏感而精度要求较低时,NTC电阻是个不错的选择.在这一篇中,我们将讨论如何和设计并实现一个通用的NTC驱动,以便在后续的项目中更方便的复用. 1.功能概 ...
- micopython 18b20_micropython typboaed v202连接DS18B20测温小实验
分享个简单的小实验DS18B20测温模块获取温度,各种材料某宝都有(很便宜).接下来让我们一起学习讨论吧. 实验器材 TPYBoard v202 1块 DS18B20温度传感器1个 DS18B20 扩 ...
- 人脸测温门禁 传感器_艾力奋人脸识别测温门禁一体机系统 展会智能闸机人员管理...
艾力奋人脸识别测温门禁闸机: 结合客户需求自主研发动态人脸识别身份证核查系统.集现场人脸采集.身份验证.黑名单预警.等功能为一体,从读取身份证信息到现场采集人脸照片.进行比对.并获取结果,全程自动化, ...
- 应用计算机测定线性电阻伏安特性实验器材,线性电阻与非线性电阻伏安特性实验的Origin处理...
Origin 软件具有较好的数值处理功能, 将Origin 软件应用于线性电阻与非线性电阻伏安特性实验能准确快速地处理实验数据. 0.引言 线性电阻与非线性电阻伏安特性实验是大学物理及电工技术实验中十 ...
- 【RTD】AD7793四线式铂电阻PT100/PT1000应用
文章目录 1 前言 2 AD7793 四线式铂电阻测量 2.1 阻值计算 3 小结 1 前言 上一篇文章描述的是RTD驱动芯片AD7793特点,以及其与三线式RTD连接使用方法.本文描述四线式RT ...
最新文章
- 【CentOS 7LNMP架构33】，nginx负载均衡#180109
- centos 7使用tar包安装ansible
- how to identify keywords for search on Google Scholar?
- 判断事件源的另一方法
- .Net 2.0中使用扩展方法
- python math.asin
- java返回object的类型_为什么标准java类的clone()返回Object而不是实际的类型
- 用Map构造选择题题库（洛谷P5601题题解，Java语言描述）
- Git学习总结（1）——Git使用详细教程
- 使用Varnish代替Squid做网站缓存加速器的详细解决方案
- Workstation-CentOS-XShell-YUM源 JAVA大数据Week5-DAY1-linux
- c#压缩解压缩bzip2、tar、zip、gzip、deflate、ntdll
- 拓端tecdat|R语言中绘制ROC曲线和PR曲线
- bat命令 延迟执行
- 百度人脸识别使用总结（环境+测试+人脸库管理）
- ML面试1000题系列（71-80）
- 离散点插值反距离加权法IDW C#实现
- python中frame用法_python：pandas中dataframe的基本用法汇总
- Win10备份错误代码0x800700e1怎么解决？
- Javascript ajax封装 并重载