测试技术实验报告

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1、测试技术实验报告班级：机械工程学院14级机械电子工程1班姓名：屈昭磊学号1400412002实验一温度传感器及温度控制实验(AD590)一、实验目的1、熟悉半导体型温度传感器AD590的基本性能。2、应用AD590实现对温度的检测和简单控制。二、实验所用单元温度传感器、温度传感器转换电路板、温度控制电路板、玻璃管水银温度计、直流稳压电源、低压交流电源、数字电压表、位移台架。三、实验原理及电路1、温度传感器电路如图26-1所示。AD590能把温度信号转变为与绝对温度值成正比的电流信号I0，比例因子为1μA/K。通

2、过运算放大器实现电流运算，在运算放大器输出端得到与温度成线性关系的电压UO。通过调节电位器RP1和RP2，可以使UO在被测温度范围内具有合适数值。例如被测温度范围为0～100℃，则可在0℃时，调节RP1使UO为0V；在100℃时，调节RP2使UO为5V，这样被测温度每变化1℃对应UO变化50mV。图26-1温度传感器实验原理图在本实验中，由于0℃和100℃这两个温度不便得到，因此温度/电压的标定采用理论值推算的方法。在0℃下AD590的电流理论值为273.2μA，要使输出电压UO为0V，则I0与I1相等：，那么

3、100℃下AD590的电流理论值为373.2μA，此时要使UO为5V，则：，那么2、如果将转换电路的输出电压连接到加热及温度控制电路中（图26-2）的电压比较器，通过继电器控制保温盒电热元件的通电或断电，这样根据电压比较器调温端的基准电压大小，就能使保温盒内的温度保持在某一数值范围内。图26-2加热及温度控制电路图四、实验步骤1、固定好位移台架，将温度传感器置于位移台架上，将水银温度计插入温度传感器上方的小孔内，轻靠在温度传感器上。2、在此实验中，我们用输出电压UO反映实测温度，用温度计作为校核标准。根据上述理

4、论推算方法，在温度传感器转换电路板上，调整好RP1和RP2的阻值。3、按照图26-1和图26-2接线，将实验箱（台）面板、转换电路板和温度传感器小板上的有关点相连，另外连接E点和Q点，将面板上数字电压表置于20V档，转换电路板上K2打在B2（低温）侧。4、接通电源（加热电源开关K1断开），经过几分钟，等待电路工作稳定，此时实验系统所测量的温度为室温t。细调RP1使输出电压UO与室温相对应，其数值的关系为。5、调节电位器RP4，使温度给定电压为2V，即表示设定温度为40℃，接通加热电源开关，观察升温过程。在升温过

5、程中，由于温度计的热惯性比AD590小，因此温度计指示值要慢于UO的变化。此时转换电路板上的红色指示灯VD1灭，继电器J断开，传感器小板上的绿色指示灯亮，表示处于加热过程。当UO达到2V时，继电器J吸合，断开加热电源，但温度仍会继续稍有上升，然后下降。当UO降到2V左右时，继电器J断开，接通加热电源，温度仍会继续稍有下降，然后上升。经过几次这样的循环，温度变化范围会稳定下来。如果温度计的平均指示值小于40℃，应适当减小RP2的阻值，反之则要增加。调整RP2，使温度计的平均指示值尽量接近40℃。6、调节RP4，使

6、给定电压为2.5V，设定温度为50℃，重复上一步骤。五、实物连线六、实验报告1、实验内容中所采用的调节方法：先调节室温下的RP1，再调节40℃下的RP2，如果不考虑其它因素，这种方法是否是最合适的？为什么？答:这种方法不是最合适的，因为如果温度计的平均指示值小于40℃，应适当减小RP2的阻值，反之则要增加。调整RP2，使温度计的平均指示值尽量接近40℃。因此，调节完室温下的RP1后，不应直接调节40℃下的RP2。2、说明本实验中的温度控制原理，这种控制方法有什么优缺点？答:（1）优点：AD590能把温度信号转变

7、为与绝对温度值成正比的电流信号I0，比例因子为1μA/K。通过运算放大器实现电流运算，在运算放大器输出端得到与温度成线性关系的电压UO，比较直观明了，观察现象明显。（2）缺点：人为误差较大，不确定因素较多。七、实验心得通过这次实验，对于半导体型温度传感器AD590的基本性能以及应用AD590实现对温度的检测和简单控制等有了一个详细的了解，在今后的学习中，应该增强自身的动手实践能力，将理论与实践相结合，才能达到学以致用的效果。实验二K型热电偶的温度控制实验一、实验目的了解K型热电偶的特性与应用。二、实验所用单元加

8、热室、K型热电偶（温度控制用）、K型热电偶（测量用）、温度控制单位、热电偶、热电阻传感器转换板、数字电压表、万用表（自备）三、实验原理及电路当两种不同的金属组成回路，如二个接点处的温度不同，在回路中就会产生热电势，这就是热电效应。温度高的接点称为工作端，置于被测温度场，温度低的接点称为冷端（或自由端），冷端的温度为恒温，一般为室温或补偿后的0℃或25℃。热电偶实验原理图如图27-1所示