.附件交通大學第五屆大學生物理實驗競賽工程說明參賽題目研究溫度傳感的物理特性，并據(jù)此制作非接觸式體溫計_________________________參賽學院 _____電信學院____________________組隊負責人________________________交通大學教務處制2021年5月研究溫度傳感的物理特性，并據(jù)此制作一非接觸式體溫計題目序號二排序**學號學院專業(yè)手機1〔負責人〕電信通信2電信自動化3電信電子設計原理與方法：1、 傳感器工作原理TS118—3無接觸測量的原理是:所有的物體都會向外發(fā)射紅外線,而發(fā)射功率正比于物體的外表溫度那么準確測量物體的紅外線發(fā)射功率就能確定物體的外表溫度TS118-3應用微構造薄膜技術在硅底板上集成了許多個基于熱電效應的熱電偶。

　　熱電偶的熱端和冷端之間用隔熱的SiNx隔膜隔開,熱端的吸收區(qū)把引入的紅外線轉換成熱量,而熱電偶把熱量成比例地轉換成電壓輸出TS11821采用TO18封裝,在距離人體5cm范圍內(nèi)紅外線% ,也就是說有效測量距離為≤5cm在TS118-3內(nèi)還集成了一個熱敏電阻,用于測量環(huán)境溫度2、電路圖3、系統(tǒng)工作流程圖TS118-3采集目標溫度，輸出微弱電壓差運放 第一級放大低通濾波器濾除8KHZ的噪聲運放第二級放大單片機AD采樣、 校準 、LCD顯示測量內(nèi)容：1、熱源距傳感器的距離與傳感器輸出電壓關系實驗儀器：紙杯、溫度計、溫度傳感器，直尺，5位半臺式萬用表實驗原理：實驗步驟：（1） 在紙杯中注入適宜溫度的熱水，記錄室溫和水溫，用臺式萬用表測量傳感器電壓（2） 傳感器距紙杯2.5mm待示數(shù)穩(wěn)定，記錄萬用表的示數(shù)（3） 以2.5mm為間隔重復步驟〔2〕實驗數(shù)據(jù)：d/mm2.557.51012.51517.520u/mv0.530.430.350.320.30.280.250.2422.52527.53032.53537.54042.50.220.220.20.180.180.170.150.140.12結論：在室溫，熱源溫度一定的條件下，傳感器的輸出電壓隨熱源距傳感器的距離的增加而減小。

　　2、 熱源溫度與傳感器輸出電壓關系實驗儀器：紙杯、溫度計、溫度傳感器，直尺，5位半臺式萬用表實驗原理：實驗步驟：（1） 在紙杯中注入適宜溫度的熱水，記錄室溫和水溫，用臺式萬用表測量傳感器電壓（2） 保持傳感器距紙杯的距離不變，沒當水溫下降一定的溫度，記錄此時的水溫和臺式萬用表的示數(shù)實驗數(shù)據(jù)：t/℃403937.837.23635.835.535.134.8u/mv0.20.180.170.150.140.10.080.070.053、 熱源與傳感器夾角與傳感器輸出電壓關系實驗儀器：紙杯、溫度計、溫度傳感器，直尺，5位半臺式萬用表實驗步驟：（1） 在紙杯中注入適宜溫度的熱水，記錄室溫和水溫，用臺式萬用表測量傳感器電壓（2） 保持熱源距傳感器的距離不變，以傳感器為中心的半圓移動，每隔15度記錄臺式萬用表的示數(shù)實驗數(shù)據(jù)：目標位紙杯a/°65180u/mv0.230.220.180.110.05-0.02-0.04目標為手指a/°65180u/mv0.10.070.050.030.02-0.02-0.034、 傳感器集成熱敏電阻與環(huán)境溫度關系實驗儀器實驗原理：采用加熱片、半導體制冷片、鐵箱子，制作一個簡單的溫度控制器，產(chǎn)生一個恒定的溫度，變化的模擬環(huán)境溫度。

　　恒溫箱每改變5℃，測量一組兩個不同的目標溫度，記錄輸出電壓和電阻值得大小，環(huán)境溫度測量范圍-5℃~50℃實驗步驟：〔1〕由于恒溫箱的溫度控制范圍為15~50℃，先從15℃開場測量，當溫度上升到15℃時開場注意，電壓表的數(shù)值變化，當溫度從最大值開場有下降趨勢時記錄數(shù)據(jù)，先記電阻值，再記錄23℃和35.8℃下輸出的電壓值〔2〕溫度每升高5℃，重復〔1〕過程測量一組數(shù)據(jù)，直到升高到50℃〔3〕翻開恒溫箱，將溫度傳感器緊貼與制冷片上，每下降5℃測量一組數(shù)據(jù)〔包括兩組電壓值，一組電阻值〕〔4〕溫度下降到0℃時，要在制冷片上滴上數(shù)滴水，提高降溫能力此后下降到-5攝氏度測量最后一組數(shù)據(jù)實驗數(shù)據(jù)：目標為空氣溫度-505101520電阻711141134電壓uV12221251-60--590-7105、傳感器輸出電壓與環(huán)境溫度關系目標為人體手心溫度-505101520電阻711141134電壓uV-60--590-7105、 補償經(jīng)過以上的測量可以得出結論，在進展測量時體溫的輸出電壓與熱源目標的距離，和環(huán)境溫度有關，因此需要進展環(huán)境溫度、距離補償。

　　工程說明電子版于9月10日前在競賽上傳確認參賽完善后的正式工程說明電子版于9月19日前在競賽提交 優(yōu)選。kaiyun官網(wǎng)中國 開云網(wǎng)址