传感与检测技术-项目二 PN 结温度传感器在温室大棚中的应用

任务一PN结温度传感器的识别、检测和选用１.温敏二极管的基本特性对于不同的工作电流,温敏二极管的基本特性,即UF-T关系是不同的;但是UF-T之间总是呈线性关系.如图２-４所示的２DWM１型温敏二极管,在恒流下,UF-T在５０℃~１５０℃内呈很好的线性关系.温敏三极管,晶体管发射极上的正向电压随温度上升而近似线性下降,这种特性与二极管十分相似.晶体管的T-UBE关系比二极管的T-U关系更符合理想情况,所以表现出更好的电压-温度线性关系.２.PN结温度传感器的特点优点：灵敏度高,线性度好,价格低廉.缺点：特性随个体不同而有差异,一致性较差.下一页返回任务一PN结温度传感器的识别、检测和选用３.PN结温度传感器的检测方法检测温敏二极管的极性可以通过二极管管脚的长短进行判断,长脚为正极,短脚为负极;若管脚已做处理,不能直观判断,可以选用MF１０型万用表,将其挡位开关拨到欧姆挡R×１００,用鳄鱼夹代替表笔分别夹住温敏二极管的两引脚,若测得阻值一大一小,则管子是正常的.阻值小的那只,黑色表笔接的是温敏二极管的正极,红色表笔接的是温敏二极管的负极.在环境温度明显低于体温时进行读数,用手捏住热敏二极管,可看到表针指示的阻值逐渐减小,松开手后,阻值加大,逐渐复原,这样的热敏二极管可以选用(最高工作温度为１００℃左右).上一页返回任务二PN结温度传感器式温度表电路制作１.PN结温度传感器的选用PN结温度传感器式温度表电路中的PN结温度传感器选用２DWM１型温敏二极管.２.制作步骤、方法和工艺要求(１)对照元器件清单清点元器件数量,检测２DWM１型温敏二极管VD的质量好坏.(２)按照图２-５制作电路.集成电路LM３５８使用集成电路插座安装,集成电路插座焊好后再安装LM３５８.每个元器件摆放应以LM３５８为中心,靠近所连接的LM３５８管脚进行摆放.元器件摆放要整齐,连接导线要横平竖直,焊点要大小均匀、圆滑且有光泽.下一页返回任务二PN结温度传感器式温度表电路制作(３)将连接２DWM１型温敏二极管VD和电压表头的导线焊接到电路板上.(４)２DWM１型温敏二极管VD、电压表头通过连接导线进行连接.(５)检查无误后进行通电调试.３.PN结温度传感器的使用注意事项(１)PN结温度传感器是有极性的,有正、负之分.(２)流过PN结温度传感器的电流可选用１００μA左右.(３)PN结温度传感器在０℃时的输出电压不是０,而是７００mV左右,并随着温度的升高而降低.上一页下一页返回任务二PN结温度传感器式温度表电路制作(４)PN结温度传感器在常温区使用(５０℃~２００℃)时,温度范围的选取应按实际需要来确定.(５)PN结温度传感器的输出信号较大,约为２mV/℃,因此可依据实际应用情况判断是否要加放大电路.上一页返回任务三PN结温度传感器式温度表电路调试由固定电阻R１、R２,温敏二极管VD１及R３＋VR１构成测温电桥,把温度的变化转化成微弱的电压变化,再由集成运算放大器LM３５８进行差动放大,集成运算放大器的输出端接５V的直流电压表头用来显示温度值.电阻R１与温敏二极管VD１的节点接运算放大器的反相输入端,当被测温度升高时,该点电位降低,运算放大器输出电压升高,表头指针偏转角度增大,以指示较高的温度值.反之,当被测温度降低时,表头指针偏转角度减小,以指示较低的温度值.下一页返回任务三PN结温度传感器式温度表电路调试VR１用于调零,VR２用于调节放大器的增益即分度值.调试步骤如下:(１)准备盛水容器、冷水、６０℃以上热水、水银温度计、搅棒等.把做好防水措施的温敏二极管和水银温度计放入盛水容器中接通电路电源.加入冷水和热水不断搅动,通过调节冷、热水的比例使水温为２０℃.调节电路的VR１使表头指针正向偏转,然后回调VR１使指针返回,指针刚刚指到零刻度上时停止调节(表头指示的起点定为２０℃).(２)容器中加热水和冷水不断搅动把水温调整到３０℃,通过调节电路的VR２使表头指针指在５V刻度上.(３)重复(１)、(２)步骤２~３次即可调试完成.电压表头指示的电压值乘２再加２０就等于所测温度.(４)检验２０℃~３０℃内的任一