温度传感实验 · 标定记录

NTC 热敏电阻
温度标定

同一只热敏电阻,电阻值会随温度升高而减小。真正需要解决的不是“会不会变”,而是怎样把一组离散读数变成可用于测温的定量关系。

本次拟合模型
R = A·eB/T
ln(R / 1 kΩ) = a + B/T
其中 a = ln(A / 1 kΩ),T 必须使用 K。

把弯曲关系“拉直”

实验数据

勾选参与拟合的数据点;温度与电阻均可编辑。

参与拟合 t / ℃ T / K R / kΩ

线性化图

横轴取 1/T,斜率就是材料常数 B。

热敏电阻线性化拟合图 纵轴为电阻相对一千欧的自然对数,横轴为温度倒数,显示实验点与最小二乘直线。
材料常数 B—
系数 A—
决定系数 R²—
正在计算拟合结果……

用未知电阻反算温度

待测电阻

代入刚才由所选数据得到的标定方程,而不是套用器件手册里的“典型值”。

kΩ
T = B ÷ [ln(R / 1 kΩ) − a]
由当前标定曲线得到
—

请输入正的电阻值。

适用范围:该指数模型只在本次标定数据覆盖的温区内近似使用。超出温区属于外推,误差可能迅速增大;不同型号、不同批次甚至同批器件的参数也会有差异,必须对实际使用的器件重新标定,不能把页面中的示例常数当作通用值。

测量电流会不会改变被测对象?

预测

先判断增大电流后,反算温度会往哪边偏。

改变

只改变测量电流,保持介质温度不变。

证据

观察耗散功率、元件升温和示值偏差。

修正

减小电流并等温、稳定后再记录。

先预测,再动滑块

介质保持 25.0 ℃。若测量电流增大,忽略自热时反算的温度将:

先留下你的判断,随后用数据检验。

0.10 mA
0.05 mA1.00 mA

自热证据

以稳态耗散系数 2.0 mW/K 作简化估算,介质温度固定为 25.0 ℃。

反算温度相对介质温度的偏高量—
0 K5 K 及以上
耗散功率 P—
元件温度—
测得电阻—
忽略自热的反算值—
拟合有效后显示估算结果。

修正实验动作

  • 优先用足够小的测量电流,必要时比较两档电流所得结果;若电流改变而读数明显改变,自热不可忽略。
  • 让待测热敏电阻与标准温度计处在同一温度场中,避免贴壁、露出液面或彼此相距过远。
  • 轻缓搅拌并等待两者读数都稳定后再记录;“标准温度计稳定”不等于热敏电阻已经等温。