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實(shí)驗(yàn)28 熱敏電阻溫度計(jì) 一、 電路圖 二、 材料表 熱敏電阻溫度計(jì)材料一覽表 編號(hào) 材料名稱 規(guī)格 數(shù)量 備註 1 熱敏電阻 450 K Ω 1 2 七段顯示器 共陽x 2 1 2位元 3 ICL 7107 CPL 1 4 變壓器 AC110V/15V,15V 2 5 電晶體 7805 1 6 電晶體 7905 1 7 電晶體 7812 1 8 電晶體 7912 1 9 橋式整流子 1 10 OP 741 2 11 電阻(Ω) 470K 1 12 電阻(Ω) 100K 1 13 電阻(Ω) 22K 1 14 電阻(Ω) 2K 1 15 電阻(Ω) 1K 1 16 電阻(Ω) 1M 3 17 電阻(Ω) 6.8K 1 18 電阻(Ω) 4.7K 2 19 電阻(Ω) 4.3K 1 20 電阻(Ω) 360Ω 1 21 可變電阻 1KΩ 1 22 可變電阻 500KΩ 2 23 電容(F) 0.01μ 1 24 電容(F) 100P 1 25 電容(F) 0.47μ 1 26 電容(F) 0.22μ 1 27 電容(F) 0.1μ 3 28 銅柱 6 29 萬用版 1 30 腳座 40PIN 2 31 腳座 8PIN 2 32 腳座 16PIN 1 33 帶燈開關(guān) 1 34 電源線 1 三、 熱敏電阻介紹 熱敏電阻是一種固態(tài)元件。本電路採用者為負(fù)溫度係數(shù)之熱敏電阻，當(dāng)溫度升高時(shí)，電阻會(huì)降低?！睙崦綦娮?”之各是由”熱”和”電阻”演變而來的。在電路中，電阻減少也意味著電流增大。熱敏電阻非常靈敏，最靈敏的約溫度每上升一度時(shí)，電阻値即下降5%，熱敏電阻是利用燒結(jié)程序以金屬氧化物結(jié)晶所製成。 如本電路圖所示，0到50C溫度範(fàn)圍對(duì)應(yīng)的輸出為0到1V。利用VR1可執(zhí)行偏移調(diào)整，利用執(zhí)行全幅調(diào)整。若選用偏移電壓較小的OP放大器，則VR1可利用固定電阻代替。 其輸出特性分別列示於表1內(nèi)。 零點(diǎn)、中心點(diǎn)及最大值三點(diǎn)的溫度電阻關(guān)係，係成非線性的特性曲線。若所欲量測之溫度範(fàn)圍狹窄，可採用線性放大再檢出的方法。但若量測範(fàn)圍甚大時(shí)，如欲得較精確的量値，最好是採用微處理的系統(tǒng)，將上述特性關(guān)係建表於ROM內(nèi)，中間點(diǎn)則以內(nèi)插計(jì)算產(chǎn)生 。 四、 電路說明 在電路圖中，由第一個(gè)(在電路圖的最左側(cè))OP(741)產(chǎn)生1伏特的電壓，這是為了避免電流流通熱敏電阻時(shí)產(chǎn)生熱度而發(fā)生誤差，所以將電壓限定為1伏特，此電壓作為供給電橋之電壓。 由熱敏電阻與電阻組成的電橋中，因熱敏電阻對(duì)溫度的變化，而致電橋發(fā)生不平衡。利用差動(dòng)放大器將此電壓差放大後輸入由7107及7段LED所組成的顯示器部份，將數(shù)值顯示在七段顯示器上。 7107是一 位元顯示器，其所能顯示的溫度範(fàn)圍可從-199.9至+199.9。 使用7107來做顯示是因它具有下列優(yōu)點(diǎn)： 1. 低消耗功率。 2. 內(nèi)附基準(zhǔn)電源。 3. 含自動(dòng)調(diào)整零位準(zhǔn)的雙重積分電路。 4. 內(nèi)含時(shí)脈振盪器(外加RC可調(diào)整頻率)。 5. 可直接驅(qū)動(dòng)七段顯示器。 6. 提供差動(dòng)輸入(本電路並未使用，僅採用單端輸入)。 五、 實(shí)驗(yàn)步驟 1. 將電源線接頭接到電路上。 2. 觸摸熱敏電阻，即可從顯示器上看到溫度的昇降。 3. 利用VR1(500Ω)可執(zhí)行零調(diào)整，利用VR2(1KΩ)即可執(zhí)行全幅調(diào)整。 4. 若選用偏移電壓較小的OP(本模板係選用OP741) ，則VR1可利用固定電阻代替。 5. 若要調(diào)整七段顯示器的比率可調(diào)整電路圖上的VR3(1KΩ)即可。 六、 結(jié)果與討論 經(jīng)過溫度的校正以及將顯示器的輸出値調(diào)整到正確的溫度數(shù)字時(shí)，即可得到正確輸出結(jié)果。 本電路用的熱敏電阻是屬於”負(fù)溫度係數(shù)熱敏電阻”，負(fù)溫度係數(shù)熱敏電阻，顧名思義，即當(dāng)溫度增加時(shí)，電阻亦隨之變??；若為” 正溫度係數(shù)的熱敏電阻”則是當(dāng)溫度上升時(shí)，電阻亦隨之增加。故選用熱敏電阻時(shí)應(yīng)注意。 7107是一位元顯示器，其所能顯示的溫度範(fàn)圍可從-199.9至+199.9。本電路使用7107來做顯示主要考慮以下二個(gè)因素： 1. 內(nèi)附時(shí)脈振盪器(外加RC調(diào)整方波頻率) ，無需另行製作方波產(chǎn)生器。 2. 可直接驅(qū)動(dòng)七段顯示器，減少許多界面電路。 本實(shí)習(xí)電路作成之實(shí)習(xí)教學(xué)電路模板之照片如下 七、 附錄 741接腳圖、內(nèi)部電路圖及規(guī)格 741規(guī)格表