电阻温度计电路的设计与标定.ppt

电工学实验电工学实验 信息学院·申燕二○○九年十月电阻温度计电路电阻温度计电路设计与标定设计与标定 综合实验综合实验 实验目的实验目的（（1 1）熟悉简单电阻电路的计算方法熟悉简单电阻电路的计算方法2 2）掌握电桥测量电路的设计与调试方法掌握电桥测量电路的设计与调试方法3 3）了解非电量的一种电测量方法了解非电量的一种电测量方法4 4）训练设计电路、调试电路的能力训练设计电路、调试电路的能力实实 验验 原原 理理 测温用的铂热电阻测温用的铂热电阻P Pt t100100的阻值的阻值R Rt t与温度与温度t t的关系为：的关系为： Rt=R0(1+αt) 其中其中R0=100Ω，温度系数，温度系数α=3.91×10-3/0C 将热电阻接入电桥，如图将热电阻接入电桥，如图1 1所示调节电所示调节电桥电路，使之在温度桥电路，使之在温度 t = 0 0C 时电桥平衡，时电桥平衡，数字电压基本表数字电压基本表 V VO O 指示为指示为0；温度；温度t=1000C时，时，数字电压基本表数字电压基本表 V VO O 指示为指示为100mV。

这样就可这样就可以由数字电压基本表的示数直接读出温度值以由数字电压基本表的示数直接读出温度值数字电压基本表输入阻抗都远远高于各桥臂数字电压基本表输入阻抗都远远高于各桥臂的电阻，可以认为它的电流为零的电阻，可以认为它的电流为零图图1 1 热电阻测温原理图热电阻测温原理图U1R2R1R3Rta ab bV VO O电电 阻阻 温温 度度 计计 电电 路路图图2 2 热电阻测温电路接线图热电阻测温电路接线图 r3RtU1R2R1R3r1r2VO 为了消除连接线对测量的影响，热电阻一般有为了消除连接线对测量的影响，热电阻一般有3 3个接线端，采用图个接线端，采用图2 2的三的三线接法图中线接法图中 r r1 1、、r r2 2 和和 r r3 3为连接线的电阻三条连接线材质、线径和长度为连接线的电阻三条连接线材质、线径和长度相同为了避免热电阻自身发热影响测量结果，工作电流一般不超过为了避免热电阻自身发热影响测量结果，工作电流一般不超过5mAa ab bR Rt t=R=R0 0(1+αt)(1+αt) 其中：其中：R R0 0=100Ω=100Ω α=3.91α=3.91××1010-3-3/ / 0 0C C 在在O O0 0C C时时，，R Rt t=100Ω=100Ω，，为使电桥平衡，令为使电桥平衡，令R R2 2＝＝100ΩΩ。

当温度当温度t=100 t=100 0 0C C时，时，V Vabab＝＝0.1V0.1V 当当U US S＝＝5V5V时，求时，求: R1=R3=?: R1=R3=?U1R2R1R3Rta ab bV VO O参数计算参数计算V Vab ab = =U US SU US SR R3 3+ R+ Rt tR Rt tR R2 2R R1 1+ R+ R2 2JL5135直流数字电压表接线图直流稳压电源直流稳压电源 JL5135JL5135直流数字电压表DCV200mV5V+ IN -a ab b空空电 源测量信号+ +_ _U U1 1= =5V5VU U2 2= =5V5V图图3 3 热电阻测温电路安装接线图热电阻测温电路安装接线图 R Rt t红线蓝线黑线黑线红线棕线黄线b ba aR R2 2R R3 3R R1 1电阻温度计电路安装接线图电阻温度计电路安装接线图 ? R2=100 ? ? ? 铂电阻铂电阻 Rt空端空端数字电压表数字电压表ab5V5V焊点焊盘? R2=100 ? ? ? 数字电压表数字电压表ab焊点铂电阻铂电阻 Rt直流稳压电源直流稳压电源空端空端5.05.05.05.0（（1 1）简述实验原理）简述实验原理（（2 2）画出实验任务中要求的电路图，）画出实验任务中要求的电路图， 计算元件的参数计算元件的参数:R:R1 1 = ?= ?、、R R3 3 = ?= ?。

3 3）根据实际设计联接的电路，记）根据实际设计联接的电路，记 录测试结果录测试结果 （（4 4）分析产生误差的原因分析产生误差的原因 实验报告要求实验报告要求室温室温体表温体表温水银温度计水银温度计电阻温度计电阻温度计颜色颜色有效数字有效数字倍率倍率允许误差允许误差（（））银银——10-2 10金金——10-2 5黑黑0 0100——棕棕1 1101 1红红2 2102 2橙橙3 3103黄黄4 4104绿绿5 5105 0.5蓝蓝6 6106 0.2紫紫7 7107 0.1灰灰8 8108——白白9 9109+5∙∙∙-20无色无色———— 20电电 阻阻 色色 环环 表表 示示 法法黄色黄色(第一位数第一位数)(a)(b)紫色紫色(第二位数第二位数)黄色（倍乘）黄色（倍乘）金色金色(允许误差允许误差)绿色绿色(允许误差允许误差)金色（倍乘）金色（倍乘）黑黑色色(第第三三位位数数)黑黑色色(第第二二位位数数)白白色色(第第一一位位数数)(a)中，中， 47 104 =470K  （（误差误差 5）） (b)中，中， 900 10-1 =90  （误差（误差 0.5）） HOLDRANGEMS8215OFFŨ~A~mA A~AA mA COMCOMU UAUTOMΩΩ注意注意：：1 1、不要并入人体电阻、不要并入人体电阻 2 2、不要有接触电阻、不要有接触电阻测测 量量 电电 阻阻焊接技术（锡焊技术）焊接技术（锡焊技术） 在电子工艺中，焊接技术很重要，它不但能固定元件，而且在电子工艺中，焊接技术很重要，它不但能固定元件，而且能保证可靠的电流通路，焊接质量好坏，将直接影响整机质量能保证可靠的电流通路，焊接质量好坏，将直接影响整机质量。

典型电烙铁的结构典型电烙铁的结构 电烙铁的使用方法：大拇指、电烙铁的使用方法：大拇指、食指、中指三个手指拿住电烙铁食指、中指三个手指拿住电烙铁塑料把 电烙铁不工作时，不可长期电烙铁不工作时，不可长期处于烧热状态下，以免将烙铁头处于烧热状态下，以免将烙铁头烧坏，影响其寿命烧坏，影响其寿命 电烙铁要放置在密封烙铁架电烙铁要放置在密封烙铁架里，要注意导线尤其是电烙铁的里，要注意导线尤其是电烙铁的电源线等物不要碰烙铁头电源线等物不要碰烙铁头焊焊 料料 与与 焊焊 剂剂 一般电子产品装一般电子产品装配中使用的焊料通常配中使用的焊料通常称为焊锡丝，其材料称为焊锡丝，其材料为锡铅合金为锡铅合金 焊剂的作用仅仅是清除金焊剂的作用仅仅是清除金属表面氧化膜电子制作所用属表面氧化膜电子制作所用焊剂以焊剂以松香系列为主松香系列为主松松香香焊焊锡锡万万 用用 板（单面印刷电路板）板（单面印刷电路板）焊盘焊盘焊锡丝焊锡丝每次使用电烙铁时必须保证电烙铁头是干净的每次使用电烙铁时必须保证电烙铁头是干净的（蘸松香清洁）。

蘸松香清洁）印刷电路板印刷电路板焊盘焊盘焊锡不足焊锡不足焊锡适量焊锡适量焊锡过多焊锡过多焊点高约焊点高约1.5mm1.5mm，直径与焊盘一致直径与焊盘一致•需要注意烙铁与焊接点接触时间太短，热量供应不足，焊需要注意烙铁与焊接点接触时间太短，热量供应不足，焊点锡面不光滑，结晶粗脆，象豆腐渣一样，形成虚焊和假点锡面不光滑，结晶粗脆，象豆腐渣一样，形成虚焊和假焊烙铁与焊接点接触时间太长，可能烫坏元件及印刷电焊烙铁与焊接点接触时间太长，可能烫坏元件及印刷电路板，路板，对一般焊点而言大约对一般焊点而言大约对一般焊点而言大约对一般焊点而言大约2--32--32--32--3秒•焊点焊好后，拿开烙铁，焊锡还不会立即凝固，应稍等片焊点焊好后，拿开烙铁，焊锡还不会立即凝固，应稍等片刻等焊锡凝固，如未凝固前移动焊接件，焊锡会凝成沙状，刻等焊锡凝固，如未凝固前移动焊接件，焊锡会凝成沙状，造成附着不牢固而引起假焊造成虚焊的因素很多，用镊造成附着不牢固而引起假焊造成虚焊的因素很多，用镊子将每个元件轻轻拉一下，看看是否摇动，发现摇动要重子将每个元件轻轻拉一下，看看是否摇动，发现摇动要重新焊接拆拆 焊（解焊）焊（解焊）时间不要超过时间不要超过2 2－－3 3秒以免烫掉焊盘秒以免烫掉焊盘焊盘焊盘印刷电路板印刷电路板吸吸 锡锡 器器用烙铁加热元器件用烙铁加热元器件的焊点，同时把吸的焊点，同时把吸锡器的吸口对准元锡器的吸口对准元件的焊点，当焊点件的焊点，当焊点融化时，按下吸锡融化时，按下吸锡器按钮，融化的焊器按钮，融化的焊锡被吸锡器吸走。

锡被吸锡器吸走拆拆 焊（解焊）焊（解焊）时间不要超过时间不要超过2 2－－3 3秒秒以免以免烫掉烫掉焊盘焊盘焊盘焊盘印刷电路板印刷电路板镊子镊子用烙铁加热元器用烙铁加热元器件的焊点，同时件的焊点，同时用镊子夹住元器用镊子夹住元器件的引脚，轻轻件的引脚，轻轻地拔出来地拔出来。