气温传感器系统工作电路624井冈山大学学报（自然科学）()Vol〃30Apr〃2009基于的热敏内阻气温传感器系统设计（南京工大学理大学，浙江杭州）[摘要]在简略探讨虚拟仪器技术和热敏内阻测温原理的基础上，介绍一种基于虚拟仪器技术的气温传感器系统。重点说明怎样借助虚拟仪器工作平台来实现数据的采集、处理、显示和保存等功能。通过对气温传感器系统进行标定，从而得到确切的被测对象气温曲线。该系统具有界面形象、操作便捷、可靠性高等优点。[关键词]虚拟仪器；NTC热敏内阻；气温传感器[中图分类号]O441[文献标示码][文章编号]1673－4718（2009）04－0028－02序言虚拟仪器是一种可以根据仪器需求将高性能的模块化硬件和高效灵活的软件结合上去完成各类手动化测试和检测的系统。目前，在这一领域内，使用的最广泛的计算机开发软件平台是日本，它是一种标准图形化编程软件，借助该软件编程者无需编撰任何文本格式的代码，就可以轻松便捷地完成各类软硬件的联接，但是该软件还提供了丰富的数据采集、分析处理与储存的库函数，它已成为设计复杂测试检测系统的主要手段。
热敏内阻是热敏传感的一种物理实验热敏电阻器的电阻温度特性测量，它是用半导体材料制成的敏感元件，具有容积小，灵敏度高的特性，珠型热敏内阻探头的最小规格达mm。一般体温每变化，电阻变化约1％～6％，内阻气温系数绝对值比通常金属内阻大10～100因而可用于检测热电偶和其他体温计难以检测的缝隙据悉，热敏内阻还具有热惯性小，无需考虑冷端补偿以及线路造成内阻和接线方统进行采集处理并储存检测数据。通过对气温传感器系统标定，可得到体温讯号与电路输出的电流讯号之间的关系，即标定系数，再将标定系数输入到利编撰的图形化程序中，就可以实时地显示出室温探头侦测到的外界环境的气温值和气温曲线。原理借助热敏内阻对气温的响应特点，将环境湿度的变化转换为电流讯号，通过对该讯号放大处理，便可以对环境湿度的微小变化进行测量。气温传感器系统的工作电路如图所示，采用桥式电路来测量热敏内阻Rt对环境湿度的响应，内阻R1、R2、R3的稳压管提供；桥路的两路输出讯号分别送到精密低噪音放大器AD624行差动放大，增益G＝100，最后得到由热敏内阻对环境湿度响应的电流讯号。电路的输出为：式，容易实现远距离检测，帧率小等特性。Vout＝G热敏内阻分为三大类：电阻随气温降低而升高的负气温系数NTC类，电阻随气温降低而降低的正气温系数PTC类和临界气温系数CTR其中，NTC类热敏内阻测温范围较宽，通常用于室温检测；PTC类热敏内阻分为突变型和缓变形两种。
突变型热敏内阻的气温范围较窄，通常用于恒温加热控制或湿度开关。缓变形热敏内阻可用于室温补偿或体温检测；临界热敏内阻CTR类多用于室温控制开本系统中采用NTC型热敏内阻作为体温探头，借助其电阻与气温之间的关系，将外界环境的气温讯号转换为电流讯号，之后借助计算机数据采集系R1＋R3R2＋Rt收稿日期：2009－02－12作者简介：万志龙（1981－），男，河北盐城人，讲师，硕士，主要从事学院数学和学院化学实验课程教学及研究工作〃软件程序－8－6－4－21012系统结构万志龙：基于的热敏内阻气温传感器系统设计29当热力学气温为T0＝273〃15K时热敏阻值的电阻，B为热敏阻值的材料系数该系统的硬件主要包括气温探头、温度传感器侦测电路、数据采集系统（包括Ni数据采集卡和计算机系统）等部份。软件部份则是借助语言编程来实现对侦测电路输出的电流讯号的采集分别是其软件界面及程序。启动软件后可点击“显示帮助”，内有详尽的软件操作过程和说明，用户可依据其说明进行操作。系统运行前需对程序中的取样点数进行设置，取样点数越多精度越高物理实验热敏电阻器的电阻温度特性测量，即单位时间内采集的数据量越并且速率会相对减低，所以用户可以按照自己的须要进行设置。
若在程序中输入气温传感器系统的标定系数，在软件界面中将直接显示被测物体的气温值和气温曲线。系统的标定热敏内阻电阻与气温的之间满足如下关系：当测温范围不大时热敏内阻电阻与气温之间的关系可当成式子关系来处理。于是将（2）式近似处理后代入（1）式可得到下述关系：T＝T0＋AV＋A1A1为气温传感器系统的标定系数只需得到标定系数T0、AA1即可确定输出电的直接关系。本系统在标定时的气温由精度石英体温计和控温箱来记录和控制，传感器系统的输出电流由Ni数据采集卡实时采集并保存至计算机对检测数据借助最小二加法拟合，即可得到系统的标定系数。为实测的数据曲线拟合图。标定系T0＝20〃8260〃003（C）、A＝0〃4970〃001（V）、A1＝0〃0040〃001（V），系统灵敏度为＝4〃9710－4推论该气温传感器系统借助虚拟仪器技术的计算机语言进行编程，之后通过Ni数据采集卡将讯号采集到计算机中进行一系列的处理，得到体温探头侦测到的外界气温，进而实现系统对外界气温的响应。该系统对气温响应的灵敏度可以按照测温范围及内阻电阻进行调节，系统采集的气温信号可以实时显示在计算机上，检测过程便于操作且无需人为干预，可靠性高。
参考文献[1]王化祥，张淑英〃传感器原理与应用[M]〃天津：北京学院出版社，1999〃Rt＝R0exp峰〃NTC热敏内阻气温传感[J]〃为绝对湿度，Rt是气温为78井冈山大学学报（自然科学）[4]于敏，郭志敏，齐艳云，等〃口腔扁平苔藓与贲门螺杆菌及丙肝病毒感染关系的阐述[J]〃西口腔医学刊物，2002，2069－70〃吴国英〃丙型脑炎病毒感染与口腔黏膜扁平苔藓关系的初探[J]〃临床口腔医学刊物，2000，16（1）：47－48〃张水龙，许国祺，曹宏康，等〃丙型脑炎病毒在口腔扁平苔藓发病中的意义[J]〃实用口腔医学刊物，1998，14（4）：253－255〃黄辉，孙光，易冬英，等〃口腔扁平苔藓与丙型脑炎病毒感染的关系研究[J]〃口腔医学纵横刊物，2000，16（1）：38－40〃凌，王兆元〃口腔扁平苔藓与丙型脑炎病毒感染关系的阐述[J]〃口腔医学，2000，20（2）：80－81口腔黏膜扁平苔藓病人丙型脑炎病毒感染的初步研究[J]〃实用口腔医学刊物，1999，15（2）：112－114〃[10]〃-－A，non－e[，1989，（44）：1〃[11]AliAA，evelsMed〃2007，36（10）：604－608〃[12]etal〃:case－study〃2007，19（8）：647652〃[13]刘关键，吴泰相，康德英〃Meta剖析中的统计学过程[J]〃中国临床复健，2003，7（4）：538－539〃Meta－LIWei，HUhong－mei，HUANGYu－fú，LIjiā（，，Ji＇a，China）:virus(HCV)(OLP)meta－:We2007),、、、CBMCNKI(rangefrom1992〃case－HCVly〃
