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實驗28 熱敏電阻溫度計 一、 電路圖 二、 材料表 熱敏電阻溫度計材料一覽表 編號 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 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。本電路採用者為負溫度係數(shù)之熱敏電阻，當溫度升高時，電阻會降低。”熱敏電阻 ”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，電阻値即下降5%，熱敏電阻是利用燒結程序以金屬氧化物結晶所製成。 如本電路圖所示，0到50C溫度範圍對應的輸出為0到1V。利用VR1可執(zhí)行偏移調整，利用執(zhí)行全幅調整。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。 零點、中心點及最大值三點的溫度電阻關係，係成非線性的特性曲線。若所欲量測之溫度範圍狹窄，可採用線性放大再檢出的方法。但若量測範圍甚大時，如欲得較精確的量値，最好是採用微處理的系統(tǒng)，將上述特性關係建表於ROM內，中間點則以內插計算產生 。 四、 電路說明 在電路圖中，由第一個(在電路圖的最左側)OP(741)產生1伏特的電壓，這是為了避免電流流通熱敏電阻時產生熱度而發(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，因熱敏電阻對溫度的變化，而致電橋發(fā)生不平衡。利用差動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： 1. 低消耗功率。 2. 內附基準電源。 3. 含自動調整零位準的雙重積分電路。 4. 內含時脈振盪器(外加RC可調整頻率)。 5. 可直接驅動七段顯示器。 6. 提供差動輸入(本電路並未使用，僅採用單端輸入)。 五、 實驗步驟 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)行零調整，利用VR2(1KΩ)即可執(zhí)行全幅調整。 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. 若要調整七段顯示器的比率可調整電路圖上的VR3(1KΩ)即可。 六、 結果與討論 經過溫度的校正以及將顯示器的輸出値調整到正確的溫度數(shù)字時，即可得到正確輸出結果。 本電路用的熱敏電阻是屬於”負溫度係數(shù)熱敏電阻”，負溫度係數(shù)熱敏電阻，顧名思義，即當溫度增加時，電阻亦隨之變小；若為” 正溫度係數(shù)的熱敏電阻”則是當溫度上升時，電阻亦隨之增加。故選用熱敏電阻時應注意。 7107是一位元顯示器，其所能顯示的溫度範圍可從-199.9至+199.9。本電路使用7107來做顯示主要考慮以下二個因素： 1. 內附時脈振盪器(外加RC調整方波頻率) ，無需另行製作方波產生器。 2. 可直接驅動七段顯示器，減少許多界面電路。 本實習電路作成之實習教學電路模板之照片如下 七、 附錄 741接腳圖、內部電路圖及規(guī)格 741規(guī)格表