电阻式温度传感器

篇一：电阻应变式传感器教案

专业课教案 2010年全国职业培训 参评组别：

优秀教研成果评选活动参评教案

专业分类：机电类 课程名:传感器及应用

电阻应变式传感器

作者姓名： 吕 小 亚

单 位: 陕西省彬县职业教育中心

通讯地址: 彬县西大街34号

邮政编码: 713500

联系电话: 18717285091

课题 电阻应变式传感器

一、教学设计

1、教材地位和作用

《传感器及应用》开设在机电专业第二学年，本书内容安排采用总分的结构，第二章分别介绍各类传感器的原理及应用，第一节《电阻应变式传感器》正是其中最简单最典型的一类传感器。这一节课的作用就知识体系而言，是机械、电子、化学、光学等基础知识的综合运用；就教学策略而言，是让学生掌握一种学习模式：掌握原理——实验论证——拓展应用——创新提高，而这个模式是后续章节每一种传感器的整体教学思路。

2、学情分析

本课题的授课对象是08机电2、3班。班内相当一部分学生初中没毕业，逻辑能力抽象思维能力差，前面学习的专业知识并不扎实，学生心态也比较浮躁，好的方面的是，学生好奇心强，好动性强，经过实习生活阅历有所丰富，对专业以及将来的职业有了比较理性的认识，学习的主动性有所提高。

3、教学目标定位

知识目标：1、掌握应变效应及电

学习任务四 温度传感器(热敏电阻)

学 习 目 标

◎ 知识目标

（1）理解热敏电阻的原理特性。

（2）掌握NTC热敏电阻的工作特性。 ◎ 技能目标

（1）掌握热敏电阻的检测方法。

（2）初步掌握热敏电阻水温传感器的应用电路。 ◎ 素质目标

（1）规范课堂6S管理。

（2）养成团队协作的好习惯。 （3）养成独立思考问题的好习惯。 建议完成本学习任务的时间为4课时。

学习任务导入

汽车电控系统中水温传感器用的是NTC热敏电阻，它的特性是阻值随温度升高而变小，水温传感器信号同时送入发动机ECT和仪表水温显示电路。一辆本田飞度轿车仪表水温指示偏高，要求你检测水温传感器。

学习内容

获取信息

什么是热敏电阻？有何特性？

热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）

。热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。正温度系数热敏电阻器（PTC

）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

制定计划

各小组成员制定实施本次实训任务的具体步骤、操作方法，预期效果。

做出决策

教师根据学生提交的计划进行审核评价，如果不通过则由教师提出整改意见

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本手册只提供给产品操作者参考，学者的专业理论及实验原理没有必然性指导义务。 本手册由本公司著作。未经本公司书面授权，本手册中之任何部分皆不可以任何形式影印、复制或网络传播

北京杰创永恒科技有限公司

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目录

一、产品简介 ................................................................................................................................... 3 二、实验箱组成 ............................................................................................................................... 3 三、产品特点 ..............

1、 一应变片的电阻R0=120Ω，K=2.05，用作应变为800μm/m的传感元件。 (1)求△R与△R/R； (2)若电源电压Ui=3V，求其惠斯通测量电桥的非平衡输出电压U0。

解：(1)△R/R=Kε=2.05x800μm/106μm

-3

=1.64x10

-3-3

则△R=1.64x10 x R=1.64x10 x 120Ω=0.197Ω

Ui(2) U0 =4xKε=

3?1.64?10?3V=1.23mV 4

2、如果将 120Ω的应变片贴在柱形弹性试件上，

-42

该试件的截面积 S=0.5×10m，材料弹性模量

1124

E=2×10N/ m。若由5×10N的拉力引起应变片电阻变化了 1.2Ω，求该应变片的灵敏系数 K。

解：△R/R=1.2/120=0.01 ε

5x104=σ/E=F/SE=0.5x10?4x2x1011=0.005

K=△R/R/ε=2

3、以阻值R=120Ω，灵敏系数 K=2.0的电阻应变片与阻值 120Ω的固定电阻组成电桥，供桥电压为3V，并假定负载电阻为无穷大，当应变片的应变为 2με和2000με时，分别求出单臂、双臂差动电

第2章 电阻式传感器

摘自：1、陈杰，黄鸿编著.传感器与检测技术.高等教育出版社,2010.11.

2、唐露新主编.传感与检测技术.科学出版社,2011.01. 应用部分摘自：

1、陈杰，黄鸿编著.传感器与检测技术.高等教育出版社,2010.11. 2、唐露新主编.传感与检测技术.科学出版社,2011.01.

3、许磊. 基于电阻应变式传感器实验内容的设计优化[J]. 大学物理实验. 2005(03) 4、 张锡纯,常凤娥. 现代电桥测量技术与实际应用[J]. 电测与仪表. 1994(12) 5、 刘梦伟. 基于双压电PZT薄膜单元的悬臂梁式微力传感器研究[D]. 大连理工大学 2006 6、 杜广涛. 新型MEMS磁敏传感器的研究[D]. 西南交通大学 2011

电阻式传感器是目前在非电量检测技术中应用最广、最成熟和最重要的传感器之一。 它的基本工作原理是将被测物理量(如力、形变、温度、湿度、扭矩、位移、速度、加速 度、流量等)的变化转换成敏感元件的电阻变化，再转换为相应电信号输出，达到测量目 的。电阻式传感器种类很多，有电位器式、应变式、压阻式、热阻、热敏、气敏、湿敏等 电阻式传感器。本章以电位器式传感器、

第一部分：《传感器与检测电路》课程学习总结 应该是大学一、二年级的时候就了解到现代技术的发展在材料与传感器方面有着最大的瓶颈，有的学者甚至说中国将来的诺贝尔获得者必然是出自该领域，研究生阶段有幸跟从李相平老师学习这么一个科学前沿热门学科，当然由于课程以及自身课题方向的原因，在课程上并没有得到很好的效果。但是获得却也很多，尤其是李老师在指导我们应该以一个怎么样的正确态度和求知欲来对待学习、研究的方面，我想自己是受到了极大的提醒和启示的。

从测控原理学习的应变式传感器、电感式传感器到李老师讲的电容式、磁电式传感器，李老师通过课堂提问和直接板书的方式，使得我们在最大程度上有所收获。在这个烦躁的社会和年代，作为其中的大学生，或多或少都受到了很大的影响，网络、手机等现代技术使得同学们的生活、学习方式都有了极大的变迁，而随之带来的就是对待学习、研究的态度变化，对知识的渴望度降低许多，我不得不讲这是自己之前存在的问题，李老师通过自己风趣、活泼的课堂讲学，使得自己对传感器有了进一步的认识，。同时也使得自己在学习欲望和自制力上有了很大的提高，有时候给人予余不如授之以渔，很感谢李老师在这两方面都给了我很大的帮助。我也相信自己会以认真、正确的态度来对待现在和将来的学

温度传感器温度特性测试与研究

(FB810型恒温控制温度传感器实验仪)

实 验 讲 义

杭州精科仪器有限公司

一、集成电路温度传感器的特性测量及应用

随着科技的发展，各种新型的集成电路温度传感器器件不断涌现，并大批量生产和扩大应用。这类集成电路测温器件有以下几个优点：（1）温度变化引起输出量的变化呈现良好的线性关系；（2）不像热电偶那样需要参考点；（3）抗干扰能力强；（4）互换性好，使用简单方便。因此，这类传感器已在科学研究、工业和家用电器温度传感器等方面被广泛使用于温度的精确测量和控制。本实验要求测量电流型集成电路温度传感器的输出电流与温度的关系，熟悉该传感器的基本特性，并采用非平衡电桥法，组装成为一台0~50?C数字式温度计。

【实验原理】

AD590集成电路温度传感器是由多个参数相同的三极管和电阻组成。该器件的两端当加有某一定直流工作电压时（一般工作电压可在4.5~20V范围内），它的输出电流与温度满足如下关系： I?B?t?A

式中，I为其输出电流，单位:?A，t为摄氏温度，B为斜率,一般AD590的那传感器的输出电流增加或B?1?A(?C)?1,即如果该温度传感器的温度升高或降低1?C，

减少1?

第3章 电阻式传感器

一、单项选择题

1、为减小或消除直流电桥测量结果非线性误差的方法可采用（ ）。

A. 提高供电电压 B. 提高桥臂比 C. 提高桥臂电阻值 D. 提高电压灵敏度 2、全桥差动电路的电压灵敏度是单臂工作时的（ ）。

A. 不变 B. 2倍 C. 4倍 D. 6倍

3、电阻应变片配用的测量电路中，为了克服分布电容的影响，多采用( )。

A．直流平衡电桥 B．直流不平衡电桥 C．交流平衡电桥 D．交流不平衡电桥 4、通常用应变式传感器测量( )。

A. 温度 B．密度 C．加速度 D．电阻

5、影响金属导电材料应变灵敏系数K的主要因素是（ ）。

A．导电材料电阻率的变化 B．导电材料几何尺寸的变化 C．导电材料物理性质的变化 D．导电材料化学性质的变化 6、产生

武汉理工大学《传感器原理及应用》课程设计说明书

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前 言

传感器是感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号（通常为电信号）的器件或装置，传感器是发展仪器仪表、自动控制和广泛应用计算机的前提条件。《传感器原理与应用》课程主要研究各类传感器的工作原理、简单结构以及实际的应用。

本课程设计时间为两周，课程设计旨在培养学生的综合应用能力，通过本实践环节，使学生加深对理论知识的理解，加深对传感器性能、检测电路的形式与配接、信号的分析与处理等内容的了解，使学生对测控系统的应用与设计有感性认识，为后续课程、毕业设计和工程实践服务。

本文设计了一个电阻应变式的称重传感器。电阻应变式称重传感器是基于这样一个原理：弹性体（弹性元件，敏感梁）在外力作用下产生弹性变形，使粘贴在他表面的电阻应变片（转换元件）也随同产生变形，电阻应变片变形

大连理工大学

大 学 物 理 实 验 报 告

院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2009 年 03 月 06 日，第 二 周，星期 五 第 5-6 节

教师签字 成 绩

实验名称 电阻应变式传感器

教师评语

实验目的与要求：

1. 学习电阻应变式传感器的基本原理、 结构、 特性和使用方法 2. 测量比较几种应变式转换电路的输出特性和灵敏度 3. 了解温度变化对应变测试系统的影响和温度补偿方法

主要仪器设备：

CSY10A型传感器系统实验仪

实验原理和内容： 1. 应变效应

导体或半导体在外力的作用下发生机械变形时， 其阻值也会发生相应的变化， 成为应变效应。 电阻应变片的工作原理即是基于这种效应， 将本身受力形变时发生的阻值