3、加上±15V模块电源，将R5、R6端同时接地，接上电压表（2V档），调节Rw3使V02=0。 4、在“Rt”端点a与地之间加+2V或+4V直流电源，去掉R5、R6接地线并分别将“Rt”b
中心点及Rw1相联，调节Rw1使电桥平衡，即桥路输出端b和中心活动点之间在室温下 输出电压为零。
5、将Pt100插入温度源的另一传感器插孔中，根据实验三十五①步操作。设定温 控仪温度值为50℃，记录下电压表读数，重新设定温度值为50℃+n2Δt，建议Δt=5℃， n=1??10，每隔1n读出数显表指示的电压值与温度表指示的温度值，并将结果填入 下表11-2。 表11-2
6、根据表11-2，计算其非线性误差δ及灵敏度S。
注：这个测温实验中数显电压表指示的是室温与温度源的温差值所对应的实 验模块输出电压值，因为根据上述第③步已将室温值显示为零。 ①热电阻测温与热电偶测温有什么不同？
②如果要使电压表显示加热器的摄氏温度值，上述实验电路该如何调整？需 要补偿器吗？
实验三十八 集成温度传感器温度特性实验 （请先仔细阅读P39温控仪表操作说明）
一、实验目的：了解常用的集成温度传感器基本原理、性能与应用。
二、基本原理：集成温度传感器是将温敏晶体管与相应的电路集成在同一
芯片上，它能直接给出正比于绝对温度的理想线性输出信号，一般用于-50℃～+150℃ 之间的温度测量。温敏晶体管是利用了集电极电流恒定时，晶体管的基极—发射
极电压（Ube）与温度成线性关系这一原理。集成温度传感器有电压型和电流型二种， 电流型集成温度传感器在一定温度下，它相当于一个恒流源，因此它不易受接触电 阻、引线电阻、电压噪声的干扰，具有良好的线性特性。本实验采用的是AD公司生产 的AD590电流型集成温度传感器。它只需要单电源（+4V-+30V）供电，即可实现 温度到电流的线性变换，然后在终端使用一只取样电阻（本实验中为R2=1K见图 11-3）即可实现电流到电压的转换。它使用方便且比电压型的测量精度更高。使用 范围-50℃～+150℃，温度灵敏度：1μA／Ｋo（0℃=273Ko）。
三、需用器件与单元：K型热电偶、温度控制单元、集成温度传感器、温 度传感器实验模板。
四、实验步骤：
1、将热电偶插入加热源的一个传感器安装孔中，把其中Ｋ型热电偶的自由端插入主控箱面板上的热电偶EＫ插孔中作为标准传感器，与温控表一起用于控制 温度，红线为正极，热电偶护套中已安置了二支热电偶，Ｋ型和 E型，请注意标号。 2、将集成温度传感器插入加热源的另一个插孔中，尾部红色线为正端，接入
实验模板上“AD590”的a端，见图11-3，另一端插入b点上，a端接直流电源＋4V，b端 与电压表Vi相接，电压表量程置2V档。
3、合上电源开关和加热源开关，记下室温时的电压表数值（VR）,它大致符合这 一关系：VR=[273+13室温3R2（KΩ）]mv（受R2及传感器本身精度的限制，有一 定的误差）,设定温度控制值为50℃，当温度在50℃时开始记录电压表读数，重新设 定温度值为50℃+n△t,建议△t=5℃，n=1??10，每隔1n读出数显表指示的电 压值与温控仪指示的温度值并记入表11-3。 表11-3
4、由表11-1数据，作出T—V曲线，计算在此范围内集成温度传感器的非线性 误差。
五、思考题：
大家知道在一定的电流模式下二极管PN结的正向电压与温度之间具有一定的 线性关系，你若有兴趣可以利用普通二极管在50℃-100℃之间，实验它的PN结 电压—温度特性，然后与AD590集成温度传感器的特性进行比较。
附温控仪表操作说明
1、通电前检查接线正确无误，感温元件与仪表分度号一致，仪表通电
5秒内显示窗先显示PV窗输出代码、SV窗先输出代码,后显示PV窗量程上限、SV 量程下限,随后即进入工作状态,按SET键0.5秒SV显示窗闪烁,此时可改变设定值, 再按SET键0.5秒确认,如需修改其它参数,必须按住SET键大于3秒,即进入B菜单, 可按要求逐一修改内容(见操作流程表),修改完毕再按SET键0.5秒若干下, 退出B
菜单,如15秒内无键按下(该窗内新设置的数据无效)自动进入新的工作状态。 2、在输入信号大于量程上限时,仪表显示 ,在输入信号小于量程下 限时,仪表显示 。
3、当温度控制效果不够理想时,可以人工或自整定来改变PID参数。操作方法如下：①人工修正：将仪表进入B菜单至Ｐ窗，再用 键来修正P值，再按SET
键0.5S进入I窗，I、D、T的修正方法同上，然后再按SET键0.5S若干下返回正常工作状态，即开始新的PID参数。②自整定修正：将仪表进入B菜ATU窗后选择(1)(选 0时为不自整定)，选好按SET键确认后仪表即进入自整定状态，同时AT灯亮，待自 整定完成AT灯闪时再按SET键2秒确认后即按新的自整定PID参数工作。用自整修 正PID值时应注意当负载为多段串联加热方式(如挤出机械)，其中某段进入自整定 过程时，应注意保持前拍二段的温度不变,否则会影响自整定效果。
4、PID参数的设置原则:P为比例带(加热侧),如过冲大可加大比例带。如希 升温快可减小比例带。I为积分时间，如温度波动较大则加长积分，反之则减小积 分。一般来说系统滞后现象越严重，积分时间越长。D为微分时间，一般取积分时 间的(1/5~1/4)。
5、PID控制与位式控制功能的切方法：若需把仪表切换成位式控制(常规仪表 出厂设置均为PID控制)，正常工作状态仪表按住SET键3S以上进入B菜单后，再按 SET键0.5S若干下至P窗,把P设为0后按SET键若干下至T窗，把T设为1即进入位式 控制，其控温范围(切换差)可通过改变dP值来实现,位式控制时的dP值举例：SV＝ 100℃时，设dP=12.5℃,则实际输出控制范围为87.5~112.5℃。若需返回至PID控 制时,把P、Ｔ、dP值还原即可。PID控制适用于高精度控温场合,系统配置稳定合 理可达±1个字精度；位式控制适用于控制某一段范围内的温度。
6、进入C菜单的设置方法：(C菜单因仪表功能不同而有所不同; 非专业人士 及无特殊情况下请勿进入C菜单)。先进入B菜单的ATU窗后同时按住▲▼键0.5秒
至PV窗显示L，可设置量程下限；再按SET键0.5秒，PV 窗显示H,可设置量程上限; 按SET 0.5秒，PV窗显示LP，LP=下冲限，常规值2~6；按SET 0.5秒，PV窗显示L1， 在L1值内无开机及设定后默认值,常规6~10；按SET 0.5秒，PV窗显示HL，在SV窗 选1或0，(选1时=AL1=上限报警，若选0时=AL2=下限报警）；按SET 0.5秒，PV窗 显示A，在SV窗选1或0，选1时为绝对值报警(报警设定值=报警输出值)，选0时=偏差值报警(主控值±报警设定值=报警输出值)；当测量值低于下限报警输出值时
ALM灯亮下限继电器吸合，高于上限报警输出值时ALM灯亮，上限继电器吸合；再按 SET 0.5秒，PV窗显示I，I常规3~内大控制快；按SET 0.5秒，PV窗显示E，E为抗干 扰等级，0=常规，1=加强，按SET 0.5秒，PV窗显示P，P(30-100%)为输出最大 功率限制，按SET 0.5秒即进入新的工作状态。
7、若控温失常请检查仪表参数是否被误修改，传感器部分是否失效。按键不 起作用，请检查LCK键是否被锁定。 8、操作流程表
实验三十九 气体流量的测定实验*
一、实验目的：了解最基本的气体流量测定方法。
二、基本原理：本实验采用的浮子流量计的主要测量元件为一根小端向下、大端向上垂在安装的透明锥形管和一个在锥形管中能自由运动的浮子。当具有一定
流动速度(动能)的气流由小端向大端通过锥形管时，浮子由于向上的气流动能作用而浮起。这时，由锥管内壁和浮子外径处构成的环隙面积也相应增加，从而使气流的流速(动能)亦随之下降，浮子就稳定在一定的位置高度上，所以，浮子的位置高度和气流的流动速度(即流量)间具有一定关系，因此，浮子的位置高度可作为流量量度。转子直径最大处的锐边是读数边。
三、需用器件与单元：气压源与流量计。 四、实验步骤：
1、观察浮子流量计基本结构。
3、缓慢开启流量计下端调节阀，让转子停留在玻璃管中间位置，读取示值。 4、示值修正：流量计实际测量时的流体和状态，往往与流量计校准时的流 体状态不同，因此，测量时读取的流量计示值，并不是被测流体的真实值，必 须对示值按实际的流体状态进行修正，具体修正有：(1)测量液体时的修正；(2) 测量气体时的修正；(3)粘度修正。本实验被测气体为干燥气体，若流量计上读取
示值为QN=50m3/h，浮子材料为1Cr18NiTi在流量计入口处测得温度为10℃，绝对压 力Ps=0.5Mpa(5kgf/cm2)，此时流经流量计的流量计算如下：从有关手册查得
干空气在标准状态时，密度ρn=ρSN=1.2046kg/m3，压缩系数Zn=0.999，在10℃ 时的压缩系数Zs=0.992，根据被测气体为干气体时的示值修正公式：TS、TN为流量 计出入口处的温度值，在此TS=TN。
式中PN为标定介质在标准状态下绝对压力1.0133105Pa(760mmHg)，则得 QS=22.34m3/h。可见示值与实际值相差较大。举此例之目的在于让参与实验的 学员建立一个为流量测量有一个初步认识。
5、示值修正，根据读取示值和查取有关手册进行示值修正。
实验四十 气敏(酒精)传感器气体浓度测量实验
一、实验目的：了解气敏传感器的工作原理及特性。
二、基本原理：气敏传感器是由微型AL2O3陶瓷管和SnO2敏感层、测量电极 和加热器构成。在正常情况下，SnO2敏感层在一定的加热温度下具有一定的表面电 阻值(10MΩ左右)，当遇有一定含量的酒精成份气体时，其表面电阻可迅速下降， 通过检测回路可将这变化的电阻值转成电信号输出。
三、需用器件与单元：气敏传感器、酒精棉球、相应的电阻处理模块、直 流稳压电源±10V输出档。 四、实验步骤：
1、将±10V电源接入“气敏传感器模块”。 2、准备好酒精棉球。
3、打开电源开关，给气敏传感器预热数分钟，(按正常的工作标准应为10分 钟)若时间较短可能会产生较大的测试误差。