溫度傳感器測溫實(shí)驗(yàn)

溫度傳感器實(shí)驗(yàn)A溫度源的溫度控制調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鉁囟瓤刂频幕驹砑笆煜囟仍吹臏囟日{(diào)節(jié)過程，為以后實(shí)驗(yàn)打下基礎(chǔ)。二、基本原理當(dāng)溫度源的溫度發(fā)生變化時溫度源中的PtlOO熱電阻（溫度傳感器）的阻值發(fā)生變化，將電阻變化量作為溫度的反饋信號輸給智能調(diào)節(jié)儀，經(jīng)智能調(diào)節(jié)儀的電阻——電壓轉(zhuǎn)換后與溫度設(shè)定值比較再進(jìn)行數(shù)字PID運(yùn)算輸出可控硅觸發(fā)信號（加熱）或繼電器觸發(fā)信號（冷卻），使溫度源的溫度趨近溫度設(shè)定值。溫度控制原理框圖如圖3-1所示。圖3-l溫度控制原理框圖三、需用器件、單元與軟件：主機(jī)箱、溫度源、PtlOO溫度傳感器、溫度控制儀器軟件。1.主機(jī)箱提供高穩(wěn)定的±15V、±5V、+5V、±2V?±10V（步進(jìn)可調(diào)）、+2V?+24V（連續(xù)可調(diào)）直流穩(wěn)壓電源；直流恒流源0.6mA?20mA可調(diào)；音頻信號源（音頻振蕩器）lKHz?lOKHz（連續(xù)可調(diào)）；低頻信號源（低頻振蕩器）1Hz?30Hz（連續(xù)可調(diào)）；氣壓源0~20KPa（可調(diào)）；溫度（轉(zhuǎn)速）智能調(diào)節(jié)儀（開關(guān)置內(nèi)為溫度調(diào)節(jié)、置外為轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)）；計算機(jī)通信口；主機(jī)箱面板上裝有電壓、電流、頻率轉(zhuǎn)速、氣壓、光照度數(shù)顯表；漏電保護(hù)開關(guān)等。其中，直流穩(wěn)壓電源、音頻振蕩器、低頻振蕩器都具有過載切斷保護(hù)功能，在排除接線錯誤后重新開機(jī)一下才能恢復(fù)正常工作。2.溫度源溫度源是一個小鐵箱子，內(nèi)部裝有加熱器和冷卻風(fēng)扇；加熱器上有二個測溫孔，加熱器的電源引線與外殼插座（外殼背面裝有保險絲座和加熱電源插座）相連；冷卻風(fēng)扇電源為+24VDC,它的電源引線與外殼正面實(shí)驗(yàn)插孔相連。溫度源外殼正面裝有電源開關(guān)、指示燈和冷卻風(fēng)扇電源+24VDC插孔；頂面有二個溫度傳感器的引入孔，它們與內(nèi)部加熱器的測溫孔相對，其中一個為控制加熱器加熱的傳感器Pt100的插孔，另一個是溫度實(shí)驗(yàn)傳感器的插孔；

背面有保險絲座和加熱器電源插座。使用時將電源開關(guān)打開（0為關(guān)，-為開）。溫度源提供溫度范圍：0?200°C。四、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)接線（1）在未通電的情況下，按圖3-2所示接線。檢查接線無誤后，合上主機(jī)箱的總電源?；?a盅度源控制伐感器o溫度<n>加熱電親線2Vi:FinVo主機(jī)箱加熱電源線智能調(diào)節(jié)器T注：溫度源控制傳感器PtW0的三根引線中1、2同色線為熱電阻的同一端，3為熱電阻的另外—端。Rt.ViFiIo四、實(shí)驗(yàn)步驟1.實(shí)驗(yàn)接線（1）在未通電的情況下，按圖3-2所示接線。檢查接線無誤后，合上主機(jī)箱的總電源?；?a盅度源控制伐感器o溫度<n>加熱電親線2Vi:FinVo主機(jī)箱加熱電源線智能調(diào)節(jié)器T注：溫度源控制傳感器PtW0的三根引線中1、2同色線為熱電阻的同一端，3為熱電阻的另外—端。Rt.ViFiIo控制對象RS485夫 開B調(diào)節(jié)器電源RS232轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)加熱控制PtlflQ輸入鳳扇0-MVITlViiL輸入0-5V輸入轉(zhuǎn)速驅(qū)動輸入電機(jī)電渝輸出n^i◎電源開關(guān)圖3-2溫度源的溫度控制實(shí)驗(yàn)接線示意圖（2）將主機(jī)箱上“轉(zhuǎn)速”調(diào)節(jié)旋鈕（0?24V）順時針轉(zhuǎn)到底，將主機(jī)箱上的“對象開關(guān)”撥到Rt.Vi位置后，再將調(diào)節(jié)器電源打開。2.啟動溫度控制儀器軟件運(yùn)行位于桌面的“溫度控制儀器軟件”，出現(xiàn)如下圖3-3界面。界面上部為菜單欄，由通訊設(shè)置”，“曲線設(shè)置”、“歷史記錄”、“打印”、“退出”等選項(xiàng)組成。

運(yùn)行時，先點(diǎn)擊菜單欄“通訊設(shè)置”進(jìn)行通訊設(shè)置。點(diǎn)擊“通訊設(shè)置”——“設(shè)置參數(shù)”后，出現(xiàn)圖3-4界面。在圖3-4界面中的“端口號”框里寫如計算機(jī)的串口端口號，在“地址號”的框里寫入儀表的Addr值,“波特率”框里寫入bAud的值（注：一般設(shè)置Addr值為1,bAud為9600）。設(shè)置好上述3個選項(xiàng)后，按“確認(rèn)”按鈕繼續(xù)。圖3-4通訊設(shè)置界面圖3-4通訊設(shè)置界面（2） 參數(shù)設(shè)定如果通訊連接正常，軟件左邊的儀表參數(shù)將出現(xiàn)讀入的參數(shù)值，如圖3-5所示。其中可以修改給定值SP、第一報警AL-1、速率參數(shù)P、保持參數(shù)I和滯后時間do這里的PID就是常規(guī)調(diào)節(jié)的比例、積分和微分，其推薦值分為280、380和70。但應(yīng)注意：PID的調(diào)節(jié)不能偏離推薦值太遠(yuǎn)，否則會影響控溫的效果。其它各項(xiàng)設(shè)置如圖3-5所示。修改時，可以在“確認(rèn)修改”前面的方框里寫入要修改的數(shù)值，然后按“確認(rèn)修改”按鈕即可。在方框后面有下拉框的地方，點(diǎn)擊下拉框，選中將修改的選項(xiàng)即可。設(shè)置完成后，點(diǎn)擊菜單欄中的“曲線設(shè)置”——“曲線參數(shù)設(shè)置”，當(dāng)所做實(shí)驗(yàn)為溫度實(shí)驗(yàn)時，將出現(xiàn)圖3-6所示界面。輸出最大值、輸出最小值、輸入最大值與輸入最小值將決定曲線的范圍，請按圖3-6所示設(shè)置相關(guān)參數(shù)。設(shè)置好之后按“OK”按鈕即完成設(shè)置。此時界面中的“操作框”顯示出了設(shè)定參數(shù)。（3） 采集溫度數(shù)據(jù)圖3-5參數(shù)設(shè)定界面點(diǎn)擊“開始采集”按鈕開始采集信號，所測溫度圖3-5參數(shù)設(shè)定界面3-3所示。（4） 重新設(shè)置給定值SP和第一報警AL-1，做其它任一溫度點(diǎn)的實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)完成后，點(diǎn)擊“結(jié)束采集”按鈕。（5） 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲、讀取和打印如果要進(jìn)行實(shí)驗(yàn)保存，點(diǎn)菜單欄中“歷史記錄”——“保存記錄”存儲數(shù)據(jù)。如果要打開實(shí)驗(yàn)記錄，點(diǎn)菜單欄中“歷史記錄”——“打開記錄”讀取已存儲的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。圖3-6曲線參數(shù)設(shè)置界面圖3-6曲線參數(shù)設(shè)置界面打印”——“打印曲線”。

BPt100鉑電阻測溫特性實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私忏K熱電阻的溫度特性與應(yīng)用。二、基本原理見教材。三、 需用器件與單元：主機(jī)箱、溫度源、PtlOO熱電阻（二支）、溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０?。溫度傳感器?shí)驗(yàn)?zāi)０搴喗椋簣D3-7中的溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０迨怯扇\(yùn)放組成的差動放大電路、調(diào)零電路、ab傳感器符號、傳感器信號轉(zhuǎn)換電路（電橋）及放大器工作電源引入插孔構(gòu)成；其中RW2為放大器的增益電位器，RW3為放大器電平移動電位器；ab傳感器符號<接熱電偶（K熱電偶或E熱電偶），雙圈符號接AD590集成溫度傳感器,Rt接熱電阻（PtlOO鉑電阻或Cu50銅電阻）。四、 實(shí)驗(yàn)步驟放大器調(diào)節(jié)首先將圖3-7中的溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０宓姆糯笃鞯膬奢斎攵艘€（一根傳感器引線、另一根橋路輸出即Rwl活動觸點(diǎn)輸出）暫時不要引入，而用導(dǎo)線直接將放大器的兩輸入端相連（短接）并接地；將主機(jī)箱上的電壓表量程（顯示選擇）切換開關(guān)打到2V檔，合上主機(jī)箱電源開關(guān)，調(diào)節(jié)溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯械腞W2（逆時針轉(zhuǎn)到底）增益電位器，使放大器增益最小；再調(diào)節(jié)RW3（調(diào)零電位器）使主機(jī)箱的電壓表顯示為0。實(shí)驗(yàn)連線關(guān)閉主機(jī)箱電源開關(guān)，將實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯蟹糯笃鞯妮斎攵艘€按圖3-7連接。溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯衋b，即Rt兩端接傳感器，這樣傳感器PtlOO與R3、Rl、Rwl、R4組成直流電橋,是一種單臂電橋工作形式。檢查接線無誤后，合上主機(jī)箱電源開關(guān)。在智能調(diào)節(jié)器的PV顯示窗上讀出室溫值。RS斗EI5加熱電腮蛙圖3-7Pt100鉑電阻測溫特性實(shí)驗(yàn)接線示意圖溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯鳈C(jī)箱F'Vr-T--.,L-J6et)控訓(xùn)寸家調(diào)節(jié)器電源RS232O-OmV1>?1/?A.輜入RS斗EI5加熱電腮蛙圖3-7Pt100鉑電阻測溫特性實(shí)驗(yàn)接線示意圖溫度傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)０逯鳈C(jī)箱F'Vr-T--.,L-J6et)控訓(xùn)寸家調(diào)節(jié)器電源RS232O-OmV1>?1/?A.輜入統(tǒng)速驅(qū)動瀚人電機(jī)擡主機(jī)猙因擡主控箱（吃巧1嚴(yán)0 產(chǎn)0 產(chǎn)0Ewl Rw2 Rw3擡主機(jī)箱電壓表注：傳感器F±100三根引線1、2（同種顏色引線）為同—3為另一isa注意：Pt100三根引線中，同種顏色的線（黃色）為從同一根部引出，設(shè)為1、2,另一根設(shè)為3。3.采集數(shù)據(jù)將主機(jī)箱上的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)旋鈕（2?24V）順時針轉(zhuǎn)到底（24V）,將調(diào)節(jié)器控制對象開關(guān)撥到Rt.Vi位置后，合上溫度源電源開關(guān)和智能調(diào)節(jié)器電源開關(guān)。在常溫基礎(chǔ)上，在小于160°C范圍內(nèi)可按At=10C增加溫度并設(shè)定溫度源溫度值（設(shè)定方法參閱實(shí)驗(yàn)三A）,待溫度源溫度動態(tài)平衡時讀取主機(jī)箱上智能調(diào)節(jié)器的PV值和電壓表的顯示值并填入表3-1中。表3-1鉑電阻