热敏电阻温度特性研究实验教案
热敏电阻器的电阻温度特性测量【最新】
热敏电阻器的电阻温度特性测量【最新】实验8 热敏电阻器的电阻温度特性测量实验目的1、用温度计和直流电桥测定热敏电阻器与温度的关系;2、掌握NTC热敏电阻器的阻值与温度的关系特性、并学会通过数据处理来求得经验公式的方法。
实验仪器温度传感器温度特性实验仪电阻箱杜瓦瓶实验原理热敏电阻通常是用半导体材料制成的，它的电阻随温度变化而急剧变化。
热敏电阻分为负温度系数(NTC)热敏电阻和正温度系数(PTC)热敏电阻两种。
NTC热敏电阻的体积很小，其阻值随温度变化比金属电阻要灵敏得多，因此，它被广泛用于温度测量、温度控制以及电路中的温度补偿、时间延迟等。
PTC热敏电阻分为陶瓷PTC热敏电阻及有机材料PTC热敏电阻两类。
PTC热敏电阻是20世纪80年代初发展起来的一种新型材料电阻器，它的特点是存在一个“突变点温度”，当这种材料的温度超过突变点温度时，其阻值可急剧增加175-6个数量级，(例如由10Ω急增到10Ω以上)，因而具有极其广泛的应用价值。
近年来，我国在PTC热敏电阻器件开发与应用方面有了很大发展，陶瓷PTC热敏电阻由于其工作功率较大及耐高温性好，已被应用于工业机械、冰箱等作电流过载保护，并可替代镍铬电热丝作恒温加热器和控温电路，用于自热式电蚊香加热器、新型自动控温烘干机、各种电加热器等一系列安全可靠的家用电器;而有机材料PTC的热敏电阻具有动作时间短、体积小、阻值低等特点，现已被用于国内电话程控交换机、便携式电脑、手提式无绳电话等高科技领域作过载保护，应用范围很广。
本实验用温度计和直流电桥测定热敏电阻器与温度的关系，要求掌握NTC热敏电阻器的阻值与温度的关系特性、并学会通过数据处理来求得经验公式的方法。
1.负温度系数热敏电阻器的电阻-温度特性NTC热敏电阻通常由Mg、Ni、Cr、Co、Fe、Cu等金属氧化物中o的2-3种均匀混合压制后，在600-1500C温度下烧结而成，由这类金属氧化物半导体制成的热敏电阻，具有很大的负温度系数。
热敏电阻温度特性的研究带实验数据处理
本科实验报告实验名称:热敏电阻温度特性的研究 （略写）实验15热敏电阻温度特性的研究【实验目的和要求】1. 研究热敏电阻的温度特性。
2. 用作图法和回归法处理数据。
【实验原理】 1． 金属导体电阻金属导体的电阻随温度的升高而增加，电阻值t R 与温度t 间的关系常用以下经验公式表示：)1(320 ct bt t R R t （1）式中t R 是温度为t 时的电阻，0R 为00 t C 时的电阻，c b ,, 为常系数。
在很多情况下，可只取前三项：)1(20bt t R R t （2）因为常数b 比 小很多，在不太大的温度围，b 可以略去，于是上式可近似写成：)1(0t R R t （3）式中 称为该金属电阻的温度系数。
2． 半导体热敏电阻热敏电阻由半导体材料制成，是一种敏感元件。
其特点是在一定的温度围，它的电阻率T 随温度T 的变化而显著地变化，因而能直接将温度的变化转换为电量的变化。
一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降，称为负温度系数热敏电阻，其电阻率T 随热力学温度T 的关系为TB T e A /0 （4）式中0A 与B 为常数，由材料的物理性质决定。
也有些半导体热敏电阻，例如钛酸钡掺入微量稀土元素，采用瓷制造工艺烧结而成的热敏电阻在温度升高到某特定围（居里点）时，电阻率会急剧上升，称为正温度系数热敏电阻。
其电阻率的温度特性为： TB T e A（5）式中A 、B 为常数，由材料物理性质决定。
对（5）式两边取对数，得A T BR T ln 1ln （6）可见T R ln 与T 1成线性关系，若从实验中测得若干个T R 和对应的T 值，通过作图法可求出A (由截距A ln 求出)和B (即斜率)。
3. 实验原理图图1 实验原理图4. 单臂电桥的基本原理用惠斯通电桥测量电阻时，电桥应调节到平衡状态，此时0 g I 。
但有时被测电阻阻值变化很快(如热敏电阻)，电桥很难调节到平衡状态，此时用非平衡电桥测量较为方便。
热敏电阻温度特性研究实验
热敏电阻温度特性研究实验热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器件，其特性可以用于温度测量、温度补偿和温度控制等应用。
为了研究热敏电阻的温度特性，我们可以进行以下实验来获取相关数据并分析。
第一步：实验准备在进行实验之前，我们需要准备以下材料和仪器：1. 热敏电阻：选择一款具有明确参数和规格的热敏电阻。
我们可以根据实际需求和实验目的选择合适的材料和规格。
2. 温度控制装置：使用恒温水槽或热电偶与温控器等设备来提供稳定的温度环境。
3. 电阻测量设备：选择一台高精度的电阻计来测量热敏电阻的电阻值。
4. 数据记录装置：通过连接电阻计和计算机，或是使用独立的数据记录设备，将实验数据记录下来以便后续分析。
第二步：实验过程1. 首先，将热敏电阻与电阻测量设备连接。
注意确保连接的稳定和可靠，避免因为松动或接触不良导致实验误差。
2. 将热敏电阻放置在温度控制装置中，并设定一系列不同的温度值。
可以根据实验需求选择适当的温度范围和步进值。
3. 保持每个温度值下的稳定状态，等待热敏电阻达到热平衡。
这样确保测量的数据准确可靠。
4. 使用电阻计测量每个温度下热敏电阻的电阻值，并记录下来。
为了提高准确度，可以对每个温度值进行多次测量并取平均值。
5. 根据实验需要，可以重复多次实验以获得更加可靠的数据。
第三步：实验数据分析与应用1. 整理实验数据，将测量得到的热敏电阻电阻值与相应的温度值进行对应。
2. 基于这些数据，我们可以绘制出热敏电阻的温度特性曲线，其中横轴表示温度，纵轴表示电阻值。
通过曲线的形状和趋势，我们可以分析出热敏电阻的温度响应特性和敏感度。
3. 进一步，我们可以根据实验数据和温度特性曲线，开发出与热敏电阻相关的温度测量、控制和补偿等应用。
例如，使用热敏电阻的温度特性来实现恒温控制系统、电子温度计或温度补偿技术。
其他专业性角度：1. 理论分析：可以通过数学模型和物理方程来解释和解析热敏电阻的温度特性。
例如，通过电阻和温度之间的数学关系，可以计算出电阻值随温度变化的速率或曲线斜率。
热敏电阻温度特性的研究
热敏电阻温度特性的研究一、实验目的：了解和测量热敏电阻阻值与温度的关系二、实验仪器：YJ-RZ-4A 数字智能化热学综合实验仪、NTC 热敏电阻传感器、Pt100传感器、万用表 三、实验原理热敏电阻是其电阻值随温度显著变化的一种热敏元件。
热敏电阻按其电阻随温度变化的典型特性可分为三类，即负温度系数（NTC ）热敏电阻，正温度系数（PTC ）热敏电阻和临界温度电阻器（CTR ）。
PTC 和CTR 型热敏电阻在某些温度范围内，其电阻值会产生急剧变化。
适用于某些狭窄温度范围内的一些特殊应用，而NTC 热敏电阻可用于较宽温度范围的测量。
热敏电阻的电阻-温度特性曲线如图1所示。
图1NTC 半导体热敏电阻是由一些金属氧化物，如钴、锰、镍、铜等过渡金属的氧化物，采用不同比例的配方，经高温烧结而成，然后采用不同的封装形式制成珠状、片状、杠状、垫圈状等各种形状。
与金属导热电阻比较，NTC 半导体热敏电阻具有以下特点：1．有很大的负电阻温度系数，因此其温度测量的灵敏度也比较高； 2．体积小，目前最小的珠状热敏电阻的尺寸可达mm 2.0φ，故热容量很小可作为点温或表面温度以及快速变化温度的测量；3．具有很大的电阻值（Ω-521010），因此可以忽略线路导线电阻和接触电阻等的影响，特别适用于远距离的温度测量和控制；4．制造工艺比较简单，价格便宜。
半导体热敏电阻的缺点是温度测量范围较窄。
NTC 半导体热敏电阻具有负温度系数，其电阻值随温度升高而减小，电阻与温度的关系可以用下面的经验公式表示)/exp(T B A R T = （1）式中，T R 为在温度为T 时的电阻值，T 为绝对温度（以K 为单位），A 和B 分别为具有电阻量纲和温度量纲，并且与热敏电阻的材料和结构有关的常数。
由式（1）可得到当温度为0T 时的电阻值R ，即)/exp(00T B A R = （2）比较式（1）和式（2），可得)]11(exp[00T T B A R R T -= （3） 由式（3）可以看出，只要知道常数B 和在温度为T 时的电阻值R ，就可以利用式（3）计算在任意温度T 时的T R 值。
热敏电阻的温度特性研究
热敏电阻的温度特性研究及其应用一、 实验目的1．了解热敏电阻和Cu50的基本结构及其应用。
2．研究热敏电阻的阻值与温度的关系，并测定电阻温度系数和热敏电阻材料常数。
3．比较Cu50的温度特性。
4．熟悉惠斯顿单臂电桥的工作原理和使用方法。
二、 实验原理物质的电阻值随温度而变化的现象称为热电阻效应。
在一定的温度范围内，可以通过测量电阻值的变化而进行温度变化的测量，这就是热电传感器的工作原理。
典型的热电传感器有热电偶、热电阻和热敏电阻。
其中，热敏电阻由半导体材料制成，它的电阻温度系数比金属的大几百倍，有着极其灵敏的电阻温度效应，同时它还具有体积小、反应快等优点。
热敏电阻是性能良好的温度传感元件，可以制成半导体温度计、湿度机、气压计、微波功率计等测量仪表，并广泛应用于工业自动控制。
热敏电阻按其电阻随温度变化的典型特性可分为三类，即负温度系数（NTC ）热敏电阻，正温度系数（PTC ）热敏电阻和临界温度电阻器（CTR ）。
其中，NTC 型热敏电阻的电阻值会随温度上升而下降，且电阻随温度的变化范围较大。
热敏电阻的电阻-温度特性曲线如图1所示。
图1NTC 型热敏电阻的电阻与温度的关系式为：T B T Ce R = （1）其中，T 为热力学温度，B 和C 都是与材料物理性质有关的常数，B 称作热敏电阻材料常数，一般为1500-6000K 。
热敏电阻的电阻温度系数T α定义为温度变化1℃时阻值的变化量与该温度下的阻值之比：dTdR R TT T 1=α （2）将式（1）代入上式中得： 2TBT -=α （3） 单位是K -1，一般为－2%～－6%K -1。
由式（3）可以看出，T α是随温度降低而迅速增大。
T α决定热敏电阻在全部工作范围内的温度灵敏度。
热敏电阻的测温灵敏度比金属热电阻的高很多。
Cu50是一种用铜丝做成的热电阻，它的电阻的阻值是随着温度线性变化的，在0℃时它的阻值为50Ω。
其电阻值计算公式为：Cu50的电阻值=实际温度值×k+50 其中k 为变化率，单位：Ω/℃。
实验15 热敏电阻温度特性的研究(略写)张满超 201202007014
《实验15、45热敏电阻温度特性曲线的研究及将微安表改装成温度表》 实验报告一、实验目的及要求1.了解半导体和金属的导电机理和两者之间阻温特性的不同。
2.设计测量温度范围为0°C—100°C 的温度计。
3.了解热敏电阻的特性，掌握用热敏电阻测量温度的原理和基本方法。
4.熟悉非平衡电桥的输出特性。
5.熟悉实验常用仪器的使用。
二、实验描述电阻是一种反映物质材料特征的重要物理量，在相关仪器制造过程中都应充分考虑。
与一般导体不同，热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低，这也就决定了它的重要用途。
因而对它的相关性质进行研究也就显得十分重要了。
三、实验器材2×21型多盘十进制电阻箱三个（0.1Ω~99999.9Ω），开关一个，导线若干，微安表（0~10μA ）一个，热敏电阻一个，温度计一只，1.5V 干电池（四块）等。
四、实验原理热敏电阻是由对温度非常敏感的半导体陶瓷质工作体构成的元件。
与一般常用的金属电阻相比，它有大得多的电阻温度系数值。
热敏电阻作为温度传感器具有用料省、成本低、体积小等优点，可以简便灵敏地测量微小温度的变化，在很多科学研究领域都有广泛的应用。
本实验的目的是了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理，学习惠斯通电桥的原理及使用方法，学习坐标变换、曲线改直的技巧。
1.半导体热敏电阻的电阻—温度特性 热敏电阻的电阻值与温度的关系为：B TT R Ae =A ，B 是与半导体材料有关的常数，T 为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为：1T dR R dTα=⋅ Rt 是在温度为t 时的电阻值。
2.惠斯通电桥的工作原理 如图1所示：图1四个电阻R0，R1，R2，Rx 组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中Rx 就是待测电阻。
在四边形的一对对角A 和C 之间连接电源，而在另一对对角B 和D 之间接入检流计G 。
当B 和D 两点电位相等时，G 中无电流通过，电桥便达到了平衡。
热敏电阻温度特性的设计研究带实验数据处理
本科实验报告实验名称:热敏电阻温度特性的研究 （略写）实验15热敏电阻温度特性的研究【实验目的和要求】1. 研究热敏电阻的温度特性。
2. 用作图法和回归法处理数据。
【实验原理】 1． 金属导体电阻金属导体的电阻随温度的升高而增加，电阻值t R 与温度t 间的关系常用以下经验公式表示：)1(320 ++++=ct bt t R R t α （1）式中t R 是温度为t 时的电阻，0R 为00=t C 时的电阻，c b ,,α为常系数。
在很多情况下，可只取前三项：)1(20bt t R R t ++=α （2）因为常数b 比α小很多，在不太大的温度范围内，b 可以略去，于是上式可近似写成：)1(0t R R t α+= （3）式中α称为该金属电阻的温度系数。
2． 半导体热敏电阻热敏电阻由半导体材料制成，是一种敏感元件。
其特点是在一定的温度范围内，它的电阻率T ρ随温度T 的变化而显著地变化，因而能直接将温度的变化转换为电量的变化。
一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降，称为负温度系数热敏电阻，其电阻率T ρ随热力学温度T 的关系为T B T e A /0=ρ （4）式中0A 与B 为常数，由材料的物理性质决定。
也有些半导体热敏电阻，例如钛酸钡掺入微量稀土元素，采用陶瓷制造工艺烧结而成的热敏电阻在温度升高到某特定范围（居里点）时，电阻率会急剧上升，称为正温度系数热敏电阻。
其电阻率的温度特性为： TB T eA ⋅'=ρρ （5）式中A '、ρB 为常数，由材料物理性质决定。
对（5）式两边取对数，得A T BR T ln 1ln += （6）可见T R ln 与T 1成线性关系，若从实验中测得若干个T R 和对应的T 值，通过作图法可求出A (由截距A ln 求出)和B (即斜率)。
3. 实验原理图图1 实验原理图 4. 单臂电桥的基本原理用惠斯通电桥测量电阻时，电桥应调节到平衡状态，此时0=g I 。
实验二十二 NTC热敏电阻温度特性实验
实验二十二NTC热敏电阻温度特性实验一、实验目的：定性了解NTC热敏电阻的温度特性。
二、实验原理：热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成两类：PTC热敏电阻(正温度系数：温度升高而电阻值变大)与NTC热敏电阻(负温度系数：温度升高而电阻值变小)。
一般NTC热敏电阻测量范围较宽，主要用于温度测量；而PTC突变型热敏电阻的温度范围较窄，一般用于恒温加热控制或温度开关，也用于彩电中作自动消磁元件。
有些功率PTC也作为发热元件用。
PTC缓变型热敏电阻可用作温度补偿或作温度测量。
一般的NTC热敏电阻大都是用Mn，Co，Ni，Fe等过渡金属氧化物按一定比例混合，采用陶瓷工艺制备而成的，它们具有P型半导体的特性。
热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜，并且本身阻值大，不需考虑引线长度带来的误差，适用于远距离传输等优点。
但热敏电阻也有：非线性大、稳定性差、有老化现象、误差较大、离散性大(互换性不好)等缺点。
一般只适用于低精度的温度测量。
一般适用于-50℃～300℃的低精度测量及温度补偿、温度控制等各种电路中。
NTC热敏电阻RＴ温度特性实验原理如图22—1所示，恒压电源供电Vs=2V，W2L为采样电阻(可调节)。
计算公式：Vi＝［W2L/（R T+W2）］·Vs 式中：Vs=2V、R T为热电阻、W2L为W2活动触点到地的阻值作为采样电阻。
图22—1 热敏电阻温度特性实验原理图三、需用器件与单元：机头平行梁中的热敏电阻、加热器；显示面板中的F/V表(或电压表)、±2V～±10V步进可调直流稳压电源、-15V直流稳压电源；调理电路面板中传感器输出单元中的R T热电阻、加热器；调理电路单元中的电桥、数显万用表(自备)。
四、实验步骤：1、用数显万用表的20k电阻当测一下R T热敏电阻在室温时的阻值。
R T是一个黑色(或兰色或棕色)园珠状元件，封装在双平行梁的上梁表面。
加热器的阻值为100Ω左右封装在双平行应变梁的上下梁之间。
(完整版)热敏电阻温度特性的测量
实验十二 热敏电阻温度特性的测量［实验目的］1。
测量热敏电阻的温度特性2.掌握箱式电桥的使用3。
学习用曲线改直的方法处理数据[教学方法］采用讨论式,提案式教学方法［实验原理]半导体热敏电阻与热电阻相比具有灵敏度高、体积小、反应快等优点。
大多数热敏电阻具有负的温度特性，称为NTC 型热敏电阻，其阻值与温度的关系可表示为 ⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-=0011T T B T T eR R （1） 式中，0T R 和T R 分别是温度)(0K T 和)(K T 时的阻值；T 和0T 是开尔文温标;B 是材料常数,单位是K 。
也有些热敏电阻具有正的温度特性，称为PTC 型热敏电阻,其阻值与温度的关系可表示为)(00T T B T T e R R -=,热敏电阻的主要性能指标是:（1）标称值H R 是指25℃时的阻值.（2）温度系数T α.定义为温度变化一度时阻值的变化量与该温度下阻值之比dTdR R T T ⋅=1α （3） 将式（2）代入式（3），得2TB T -=α （4) T α不仅与材料常数有关，还与温度有关，低温段比高温段更灵敏。
如果不作特殊说明，是指K T 293=时的T α。
材质不同，T α也有很大差别，大约为（-3～-6）×10—2/K ，它比热电阻的T α高出10倍左右。
图1是CU 电阻和某一负温度系数热敏电阻的温度特性曲线。
热敏电阻的缺点是非线性严重，元件的稳定性较差。
(3）材料常数B 是与材质有关的常数，对NTC 型热敏电阻来说,B 值约为1500—6000K.（2）式两边取对数，得⎪⎪⎭⎫⎝⎛-+=011ln ln 0T T B R R T T (5） 令x T A T B R y R T T ==-=1,ln ,ln 00则（5）式变为Bx A y +=（6)[实验任务］1。
测绘NTC 热敏电阻的温度特性曲线2.绘制T R T 1ln -图，由图求出材料常数B3。
计算温度系数T α［数据处理］中值点（094.7,1097.23-⨯）)000.6,1069.2(31-⨯M)333.8,1027.3(32-⨯M)(1002.410)69.227.3(000.6333.8331212K x x y y B ⨯=⨯--=--=-由于不作特殊说明,T α指293K 时的温度系数 所以)(1069.42931002.412232--⨯-=⨯-=-=K T B T α［预习思考题]1。
热敏电阻温度特性研究实验
热敏电阻温度特性研究实验热敏电阻是指在特定温度范围内，其电阻值随温度变化而变化的电阻器件。
它是一种温度传感器，在自动控制、冷却系统、卫生间智能化管理等领域应用广泛。
为了研究热敏电阻的温度特性，我们设计了实验。
具体实验流程如下：实验器材：1.实验箱2.热敏电阻3.万用表4.电烙铁5.电线实验步骤：1.将实验箱开启并连接电源。
2.将热敏电阻连线到万用表中。
3.利用电烙铁将电线与热敏电阻焊接起来。
4.将热敏电阻所在的回路接入到实验箱中的控制板上。
5.调整实验箱的温度，使它从室温升高至40℃，并记录下每个温度点对应的电阻值。
6.将实验数据转化为数据表或图表，并对其进行分析。
7.对实验结果进行讨论，探讨热敏电阻的特性及其在实际应用中的意义。
实验结果：当温度从室温升高至40℃时，热敏电阻的电阻值呈现一个递减的趋势。
随着温度的升高，热敏电阻的电阻值下降的速度也越来越快。
当温度达到一定值（本实验中为35℃）时，热敏电阻的电阻值下降速度会变得更加明显。
分析：首先，在室温下，热敏电阻的电阻值处于其最高点。
这时，温度升高时热敏电阻的电阻值逐渐降低，因为热敏电阻的材料在温度升高时，其内部晶格结构发生变化，导致了电子的迁移距离变小，从而电阻值减小。
其次，当温度超过一定值时，热敏电阻的材料会进入一个临界温度范围内。
在这个范围内，热敏电阻的电阻值的下降速度会明显加快。
原因是在这个温度范围内，热敏电阻的材料会发生另一种相变，导致电子的迁移距离更短，电阻值更小。
结论：本实验通过测量热敏电阻在不同温度下的电阻值，探讨了热敏电阻的温度特性。
实验结果显示，热敏电阻的在温度变化下的电阻值呈现明显的下降趋势。
此外，在临界温度范围内，其电阻值开始加速下降。
这些结论对于热敏电阻在温控、卫浴设备等领域的实际应用具有重要的参考价值。
热敏电阻特性实验 √
热电阻特性实验热敏电阻(Thermally Sensitive Resistor,简称为Thermistor),是对温度敏感的电阻的总称，是一种电阻元件，即电阻值随温度变化的电阻。
一般分为两种基本类型：负温度系数热敏电阻NTC（Negative Temperature Coefficient）和正温度系数热敏电阻PTC（Positive Temperature Coefficient）。
NTC热敏电阻表现为随温度的上升，其电阻值下降；而PTC热敏电阻正好相反。
【实验目的】1、研究Pt100铂电阻、Cu50铜电阻和热敏电阻（NTC和PTC）的温度特性及其测温原理。
2、研究比较不同温度传感器的温度特性及其测温原理。
【实验原理】1、Pt100铂电阻的的测温原理金属铂(Pt)的电阻值随温度变化而变化,并且具有很好的重现性和稳定性，利用铂的此种物理特性制成的传感器称为铂电阻温度传感器，通常使用的铂电阻温度传感器零度阻值为100Ω，电阻变化率为0.3851Ω/℃。
铂电阻温度传感器精度高，稳定性好，应用温度范围广，是中低温区（-200～650℃）最常用的一种温度检测器，不仅广泛应用于工业测温，而且被制成各种标准温度计（涵盖国家和世界基准温度）供计量和校准使用。
按IEC751国际标准，温度系数TCR=0.003851，Pt100（R=100Ω）、Pt1000（R=1000Ω）为统一设计型铂电阻。
TCR=(R100-R0)/(R0×100) （1）100℃时标准电阻值R100=138.51Ω。
100℃时标准电阻值R1000=1385.1Ω。
Pt100铂电阻的阻值随温度变化而变化计算公式：-200<t<0 ℃ Rt =R[1+At+Bt2+C(t-100)t3] （2）0<t<850 ℃ Rt =R（1+At+B2t] （3）R t 在t℃时的电阻值；R在0℃时的电阻值。
式中A、B、C的系数各为： A=3.90802×10-3C -1 ；B=-5.802×10-7C -2 ；C=-4.27350×10-12C -4 。
测量热敏电阻的温度特性.
4. 测出结果，并对结果做出评价。
【实ห้องสมุดไป่ตู้仪器】
数字万用表，NTC热敏电阻，电热杯或恒温系统，数字温度计或水银温度计，恒流源。
【实验提示】
1．NTC型热敏电阻其电阻—温度特性符合负指数规律，在不太宽的温度范围内（小于450℃），满足下式：
【实验目的】
1. 本实验用温度计和数字万用表测定热敏电阻的电阻率与温度的关系。
2. 掌握NTC（负温度系数）型热敏电阻器的阻值与温度关系特性。
3. 学会通过数据处理来求得经验公式的方法。
【实验要求】
1. 本实验要求学生根据实验室提供的条件，设计测量热敏电阻器的电阻温度特性的装置。
2. 用最小二乘法求出温度在室温到70℃范围内的材料常数B。
4. 先测出室温时（将NTC热敏电阻和温度计插入室温水中）温度θ0和NTC热敏电阻阻值R0，在冷水升温过程中，每升高5℃时，测量相应的一组θi与Ri的值。要求温度从室温到80℃范围内测出8～10组数据。用公式T=273.15+θ，将摄氏温度θ换算成热力学温度T。
5．热敏电阻在使用中应注意不能超过其温度范围，测量时流过的电流必须很小。
6. 参考：沈元华，陆申龙.基础物理实验.高等教育出版社。
（5—5—1）
式中RT，R0是温度温度为T（K），T0（K）时的电阻值；B是热敏电阻材料常数，B一般情况为2000—6000K。
2．定义α为热敏电阻的温度系数：
， （5—5—2）
如果B=4000K，当T=20℃（即T=293.15K）时，热敏电阻的α（T）=4.7%/℃，约为铂电阻的12倍。
3. 将电热杯中加冷水，把NTC热敏电阻和玻璃温度计一起插在电热杯中。
实验热敏电阻温度特性的专题研究略写张满超
《实验15、45热敏电阻温度特性曲线旳研究及将微安表改装成温度表》实验报告一、实验目旳及规定1.理解半导体和金属旳导电机理和两者之间阻温特性旳不同。
2.设计测量温度范畴为0°C—100°C 旳温度计。
3.理解热敏电阻旳特性，掌握用热敏电阻测量温度旳原理和基本措施。
4.熟悉非平衡电桥旳输出特性。
5.熟悉实验常用仪器旳使用。
二、实验描述电阻是一种反映物质材料特性旳重要物理量，在有关仪器制造过程中都应充足考虑。
与一般导体不同，热敏电阻旳阻值随着温度旳升高而减少，这也就决定了它旳重要用途。
因而对它旳有关性质进行研究也就显得十分重要了。
三、实验器材2×21型多盘十进制电阻箱三个（0.1Ω~99999.9Ω），开关一种，导线若干，微安表（0~10μA ）一种，热敏电阻一种，温度计一只，1.5V 干电池（四块）等。
四、实验原理热敏电阻是由对温度非常敏感旳半导体陶瓷质工作体构成旳元件。
与一般常用旳金属电阻相比，它有大得多旳电阻温度系数值。
热敏电阻作为温度传感器具有用料省、成本低、体积小等长处，可以简便敏捷地测量微小温度旳变化，在诸多科学研究领域均有广泛旳应用。
本实验旳目旳是理解热敏电阻旳电阻—温度特性及测温原理，学习惠斯通电桥旳原理及使用措施，学习坐标变换、曲线改直旳技巧。
1.半导体热敏电阻旳电阻—温度特性热敏电阻旳电阻值与温度旳关系为：BTT R AeA ，B 是与半导体材料有关旳常数，T 为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为： 1T dR R dTα=⋅ Rt 是在温度为t 时旳电阻值。
2.惠斯通电桥旳工作原理如图1所示：图1四个电阻R0，R1，R2，Rx 构成一种四边形，即电桥旳四个臂，其中Rx 就是待测电阻。
在四边形旳一对对角A 和C 之间连接电源，而在另一对对角B 和D 之间接入检流计G 。
当B 和D 两点电位相等时，G 中无电流通过，电桥便达到了平衡。
平衡时必有Rx=(R1/R2)·R0，。
热敏电阻实验教案
3.实验的拓展：(由本实验的完成深化和延伸所学的知识，启发学
生利用现有的设备拓展出新的实验内容,培养学生的创新思维和创新能力。)
1)、用NTC类热敏电阻制作温度传感器的原理。
4.数据的测量与处理要求用做图法求B.
5.介绍箱式电桥和热学实验仪的使用
6Hale Waihona Puke 强调实验中要注意的问题2.《大学物理实验》王秉超等，高等教育出版社，2003.12
大学物理实验教案
实验题目
半导体热敏电阻特性的研究
实验性质
提高实验
实验学时
4
教师
教学目的
1、了解热敏电阻的温度特性和测温控温原理。
2、测量热敏电阻的温度特性曲线。
重点
热敏电阻特性及应用
难点
一定温度时热敏电阻值的准确测量
备注
教
学
过
程
的
设
计
课前的准备：
1.检查仪器设备。
2.测出正温度系数和负温度系数电阻的温度特性曲线。
A:与材料性质和电阻几何尺寸有关的常数
将上式整理得：
(2)
按上式进行线性拟合可求得A和B。
（2）定义热敏电阻的温度系数为：当温度变化一度时热敏电阻的阻值变化率。用下式表示：
(3)
不是常数，它随温度变化，且不同材料、不同工艺的热敏电阻的也不同。越大，热敏电阻的灵敏度越高。
（3）和B的关系
由上面（1）式和（3）式可得：
（1）检流计须先调零点；电桥灵敏度居中；加热前先测出室温电阻值。
（2）电阻开始加热后，要及时、同步调电桥电阻使检流计指针指零。
（3）热敏电阻不能长时间连续通电，以减少自身发热的影响。
热敏电阻温度特性实验
1 dR T R T dT
B T
2
t 50 C
?
比较两种方法分别算出50摄氏度时的温度系数
半导体热敏电阻的温度与阻值的关系：
B
R t Ae
T
A、B为待定常数
为了能变成直线形式，两边取对数：
lnR lnA B T
令：
t
y lnR
t
x
1
T a lnA
则直线方程为：
y a Bx
以变量x、y分别为横轴和纵轴做图，为一直线。
I 1 R1 I 2 R 2 I1R x I 2 R0
Rx R1
R0 R2
Rx
R1 R2
R0
注意事项：
选做
R t ( ohm )
t( C )
1 dR t R t dt
t 50 C
?
ln R t
ln R t ~
1 T
1 T
(K )
1 dR t R t dt
实验四 热敏电阻温度特性实验 一、实验项目名称： 热敏电阻温度特性实验
二、实验目的：
1. 学习用惠斯通电桥测量电阻；
2. 了解热敏电阻的电阻温度特性，掌握其测定方法。
三、实验设备及配套软件： 热敏电阻、惠斯通电桥、检流计、稳压电源、功率调节 器、电炉、水银温度计、烧杯、蒸馏水
四、实验原理：
B
半导体热敏电阻的温度与阻值的关系为： R t Ae
T
热敏电阻的温度系数：
1 dR t R t dt
我们的实验任务
找出某一个热敏电阻的阻值随温度变化的关系。 （即不同温度时热敏电阻的阻值，绘出 t-Rt曲线） 温度t 由温度计测出
4.2 探究光敏电阻、热敏电阻特性 教案
4.2 探究热敏电阻的温度特性曲线教案
知识与技能：
(1)通过实验及生活中的实例获得对传感器的感性认识。
(2)知道干簧管、光敏电阻、热敏电阻、金属热电阻的特性和工作原理。
(3)知道什么是传感器，它的作用、类别、目的。
知道非电学量转换成电学量的技术意义；
过程与方法：学生主体，教师主导。
以学生自主活动为主，以探究为原则。
探究式教学法：具体实例引导→感知传感器→传感器元件特性探究→引导学生观察→功能总结
→尝试应用。
情感态度与价值观：体验科技创新的乐趣，激发学习物理的兴趣
重点：传感器的概念，光敏电阻、热敏电阻的特性，热敏电阻、金属热电阻的特性差异。
难点：传感器的工作原理。
教具准备：声控光控灯泡1支，干簧管1只，光敏电阻、热敏电阻各30个，多用电表30个，烧杯30个
教学过程
探究得出：热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，且阻值随温度变化非常明显。
：能够将非电学量转变为电学量的元件理和控
车运动状。
5.2研究热敏电阻的温度-沪科教版选修3-2教案
5.2研究热敏电阻的温度-沪科教版选修3-2教案一、教学目标1.了解热敏电阻的基本原理和特性。
2.掌握实验方法，研究热敏电阻阻值随温度的变化关系。
3.能够利用实验结果分析热敏电阻的特性和应用。
二、教学重点1.热敏电阻原理和特性。
2.实验方法和步骤。
3.数据的记录和分析。
三、教学难点1.温度测量误差的影响。
2.对实验数据的分析和处理。
四、教学过程（一）引入通过介绍热敏电阻在温度测量、电子温控、电子恒温等方面的广泛应用，激发学生对本课内容的兴趣。
（二）理论讲解1.热敏电阻的基本原理和特性：–热敏电阻是利用一些物质在温度变化时电阻发生改变的特性，而制成的电阻。
–热敏电阻的阻值和温度成反比例关系。
2.热敏电阻的型号和参数：–NTC（负温度系数）和PTC（正温度系数）两种类型。
–参数包括额定阻值、额定功率、温度系数等。
（三）实验操作1.实验器材和材料：–热敏电阻、直流电源、电流表、万用表、加热棒、温度计等。
2.实验步骤：–将热敏电阻接在电路中，通入直流电源。
–测量电路中电流和电压值。
–使用加热棒加热，记录温度计的温度值和热敏电阻的阻值。
–记录数据，绘制图表，分析数据。
（四）教学总结1.总结本节课的实验结果，分析热敏电阻阻值随温度变化的关系。
2.引导学生思考热敏电阻在实际应用中的优缺点和局限性。
3.鼓励学生提出问题，开展探究研究。
五、课堂练习1.热敏电阻温度系数的定义是什么？2.热敏电阻的类型有哪些？3.热敏电阻的阻值和温度的关系是怎样的？4.热敏电阻的应用有哪些方面？六、实验报告要求1.实验目的、过程和结果。
2.数据表格、图表展示和分析。
3.实验存在的问题和改进方案。
4.合理的结论和总结。
七、教学反思本节课教学目标明确，实验操作规范，但需要注意的是，学生在温度测量时存在一定的误差，需要进行相应的处理和纠正。
同时，需要强调学生对实验数据的分析和应用能力，加强课程与实际应用的联系。
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热敏电阻温度特性研究实验一、实验简介热敏电阻是由对温度非常敏感的半导体陶瓷质工作体构成的元件。
与一般常用的金属电阻相比，它有大得多的电阻温度系数值。
热敏电阻作为温度传感器具有用料省、成本低、体积小等优点，可以简便灵敏地测量微小温度的变化，在很多科学研究领域都有广泛的应用。
本实验的目的是了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理，学习惠斯通电桥的原理及使用方法，学习坐标变换、曲线改直的技巧。
二、实验原理1.半导体热敏电阻的电阻—温度特性热敏电阻的电阻值与温度的关系为：R=Ae B/T(1) A，B是与半导体材料有关的常数，T为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为：α=1R tdRdT(2) R t是在温度为t时的电阻值。
2.惠斯通电桥的工作原理,如图所示：惠斯通电桥原理图四个电阻R1，R2，R3，R x组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中R x就是待测热敏电阻。
在四边形的一对对角A和C之间连接电源，而在另一对对角B和D 之间接入检流计G。
当B和D两点电位相等时，G中无电流通过，电桥便达到了平衡。
平衡时必有R x=(R2/R1)∙R3，(R2/R1)和R3都已知，R x即可求出。
电桥灵敏度的定义为：S=∆n∆R x/R x(3) 式中∆R x指的是在电桥平衡后R x的微小改变量，∆n越大，说明电桥灵敏度越高。
三、实验内容1.用箱式电桥研究热敏电阻温度特性(1)使用内接电源和内接检流计,按照实验电路图连线。
(2)线路连接好以后，检流计调零。
(3)调节直流电桥平衡。
(4)测量并计算出室温时待测热敏电阻值R x，微调电路中的电阻箱，测量并根据电桥灵敏度公式:S=△n/(△Rx/Rx)或S=△n/(△R0/ R0)，计算出室温时直流电桥的电桥灵敏度。
(5)调节适当的自耦调压器输出电压值，使烧杯中的水温从20℃升高到85℃以上，每隔5℃测量一次热敏电阻值R t；再将自耦调压器输出电压值调为0V，使水慢慢冷却，降温过程中每隔5℃测量一次热敏电阻值R t，最终求取升降温的平均电阻值，并作出热敏电阻阻值与温度对应关系曲线。
(6)根据测量结果，利用公式R=R∞e B/T和α=1R t dRdT，分别求取温度T趋于无穷时的热敏电阻阻值R∞、热敏电阻的材料常数B以及50℃时的电阻温度系数α。
2.用自组式电桥研究热敏电阻温度特性(1)按下图所示实验电路图正确连线。
直流电桥测电阻电路图(2)线路连接好以后，检流计调零。
(3)调节直流电桥平衡。
(4)测量并计算出室温时待测热敏电阻值R x，微调电路中的电阻箱，测量并根据电桥灵敏度公式:S=∆n/(∆Rx/Rx)或S=∆n/(∆Ro/Ro)，计算出室温时直流电桥的电桥灵敏度。
(5)选择合适的自耦调压器输出电压值，使烧杯中的水温从20℃升高到85℃以上，每隔5℃测量一次热敏电阻阻值；再将自耦调压器输出电压值调为0V，在水温的从85℃下降到室温的过程中，每隔5℃测量一次热敏电阻阻值，最终求取升降温的平均电阻值，并作出热敏电阻阻值与温度对应关系曲线。
(6)根据测量结果，求取温度T趋于无穷时的热敏电阻阻值R∞、热敏电阻的材料常数B以及50℃时的电阻温度系数α。
四、实验仪器热敏电阻测温实验装置包括：自耦调压器、待测热敏电阻和温度计、直流单臂电桥、电压源、滑线变阻器(2个)、四线电阻箱(3个)、检流计、单刀开关，实验场景如下图所示：用箱式电桥研究热敏电阻温度特性实验主场景图用自组式电桥研究热敏电阻温度特性实验主场景图自耦调压器：实际照片和程序中的显示实际仪器仿真仪器操作提示：鼠标左键或右键点击调压旋钮，调节输出电压。
自耦调压器视图控制加热电炉电压。
实验开始时，加热电压不宜太高。
因为实验过程中，既要观察温度的变化，又要调节电桥平衡，操作有一定难度。
待操作熟练后，可适当加大电压，让温度升高的快些。
待测热敏电阻和温度计：实际仪器仿真仪器点击接线柱可以进行连线操作：在主场景中双击温度计，弹出煤油温度计读数窗体，显示的温度值为当前烧杯中的水温值。
煤油温度计直流单臂电桥：实际仪器仿真仪器电桥箱视图箱式电桥是把电阻箱、检流计、电池、开关及电路都装在箱内，以便于携带。
下面介绍箱式电桥各部件的作用及特点：(1)刻度盘示值C=R2/R1，分为0.001，0.01，0.1，1，10，100，1000共七档。
(2)测量臂R：由四个十进位电阻盘组成×1000，×100，×10，×1。
(3)端钮X1和X2接被测电阻。
(4)电流计G用作平衡指示器。
电桥箱使用内部检流计时，需按下按钮G。
(5)电源B：电桥箱使用内带电池时，需按下按钮B。
实验过程中要注意电池按钮和接通检流计按钮的使用。
实验完成后，一定要将电池按钮开。
当电桥达到平衡时，检流计中电流为零。
在使用检流计时，要注意保护检流计，不要让大电流通过检流计。
电压源：电压源视图电源开关：鼠标点击，打开或关闭电源。
电源指示灯：打开电源时，指示灯变亮；关闭时，指示灯变暗；调节电压值旋钮：左击或右击、按下鼠标左键或右键可以改变电源电压大小。
滑线变阻器：滑动变阻器视图滑动片：可以用鼠标左右拖动滑动片，粗调滑线变阻器在线路中的电阻值。
微调按钮：鼠标点击或按下微调按钮，微调滑线变阻器在电路中的电阻值。
四线电阻箱：电阻箱视图为电路提供一定大小的电阻，同时有分压的功能，电阻箱上有六个不同档位的旋钮，依次对应0.1Ω档、1Ω档、10Ω档、100Ω档、1000Ω档、10000Ω档。
每个旋钮有0—9，共10个刻度值。
左击电阻箱上的旋钮，旋钮顺时针旋转；右击，旋钮逆时针旋转。
检流计：检流计在电路中充当平衡指示器的作用，它主要由两个接线柱、一个调零旋钮、一个档位旋钮、一个短路按钮和一个电计按钮组成。
如下图所示：实际仪器仿真仪器检流计视图调零旋钮：进行检流计调零工作时用到，给检流计调零。
档位旋钮：打到红点所在位置，检流计处于短路状态；打到白点位置检流计处于直接状态，也就是工作状态。
短路按钮：短路按钮按下，检流计处于短路状态。
电计按钮：电计按钮按下，检流计处于工作状态。
实验完毕后，为了保护检流计，请松开“电计”和“短路”按钮，并将档位旋钮打到“红点”位置。
单刀开关：单刀开关视图单刀开关，控制电路的闭合。
界面中有两个开关状态按钮，一个是闭合，一个是断开。
点击闭合，开关闭合，显示闭合图片；点击断开，开关断开，显示断开图片。
五、实验指导实验重点：在升温时要尽量慢，即调压器输出要小些。
升温过程中，电桥要跟踪，始终在平衡点附近。
实验难点:1.惠斯通电桥的原理及使用。
2.电桥灵敏度的测量及对测量的影响。
3.用两种方法求热敏电阻的温度系数。
辅助功能介绍:界面的右上角的功能显示框:当在普通做实验状态下，显示实验实际用时、记录数据按钮、结束实验按钮、注意事项按钮；在考试状态下，显示考试所剩时间的倒计时、记录数据按钮、结束考试按钮、显示试卷按钮(考试状态下显示)、注意事项按钮。
右上角工具箱:各种使用工具，如计算器等。
右上角帮助和关闭按钮：帮助可以打开帮助文件，关闭按钮功能就是关闭实验。
实验仪器栏:存放实验所需的仪器，可以点击其中的仪器拖放至桌面，鼠标触及到仪器，实验仪器栏会显示仪器的相关信息；仪器使用完后，则不允许拖动仪器栏中的仪器了。
提示信息栏:显示实验过程中的仪器信息，实验内容信息，仪器功能按钮信息等相关信息，按F1键可以获得更多帮助信息。
实验状态辅助栏:显示实验名称和实验内容信息(多个实验内容依次列出)，当前实验内容显示为红色，其他实验内容为蓝色；可以通过单击实验内容进行实验内容之间的切换。
切换至新的实验内容后，实验桌上的仪器会重新按照当前实验内容进行初始化。
实验操作方法:1.用箱式电桥研究热敏电阻温度特性(1)主窗口介绍成功进入实验场景窗体，实验场景的主窗体如下图组所示：热敏电阻温度特性研究实验内容场景图(2)实验连线当鼠标移动到实验仪器接线柱的上方，拖动鼠标，便会产生“导线”，当鼠标移动到另一个接线柱的时候，松开鼠标，两个接线柱之间便产生一条导线，连线成功；如果松开鼠标的时候，鼠标不是在某个接线柱上，画出的导线将会被自动销毁，此次连线失败。
根据实验电路图正确连线，连线操作完成，如下图所示：根据电路图连接好电路，然后在数据表格中点击“连线”模块下的“确定状态”按钮，保存连线状态。
(3)调节电桥箱初始状态双击主场景中电桥箱视图，在弹出的电桥箱窗体中选择合适的比例臂，并将电桥箱的电阻旋钮调节为4000Ω左右；通过鼠标左击或右击调零旋钮，将电桥箱的检流计进行调零。
(4)调节电桥平衡先按下B按钮，打开电桥箱内部电源，再左键按下检流计开关G按钮；如果弹出电流过大的提示，则调节电桥箱上的电阻值R0，然后再左键按下检流计开关G 按钮，直到按下G按钮时无提示时，则右键按下检流计开关G按钮；此时再微调电桥箱上的电阻值R0使电桥达到平衡。
(5)测量电桥灵敏度根据所选择的比例臂，点击保存状态按钮，在此比例臂下测量电桥的灵敏度；调节电桥箱上的电阻值R0，使检流计指针发生偏转，记下电阻值的相对变化量和指针偏转格数，并根据公式计算出电桥此时的灵敏度S，重复测量三次，求取平均值。
(6)测量升温时，热敏电阻各温度点对应的R t双击打开自耦调压器，选择合适的电压值进行加热。
双击打开温度计读数窗体以及电桥箱窗体，一边观察温度计读数，一边调节电桥箱上的电阻值R0使电桥不断地处于平衡状态，同时分别记下20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃时对应的热敏电阻值，填到数据表格中相应的位置。
(7)测量降温时，热敏电阻各温度点对应的R t将自耦调压器电压调为0V，让烧杯中的水自然冷却，随着水温值的下降，依次再记下20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃时对应的热敏电阻值，填到数据表格中相应的位置；并求取各温度点升降温过程中对应的热敏电阻平均值。
(8)根据测量结果，计算温度T趋于无穷时的热敏电阻阻值R∞、热敏电阻的材料常数B以及50℃时的电阻温度系数α。
2.用自组式电桥研究热敏电阻温度特性(1)主窗口介绍成功进入实验场景窗体，实验场景的主窗体如下图组所示：(2)实验连线当鼠标移动到实验仪器接线柱的上方，拖动鼠标，便会产生“导线”，当鼠标移动到另一个接线柱的时候，松开鼠标，两个接线柱之间便产生一条导线，连线成功；如果松开鼠标的时候，鼠标不是在某个接线柱上，画出的导线将会被自动销毁，此次连线失败。
根据实验电路图正确连线，连线操作完成，如下图所示：根据直流电桥电路图连接好电路，然后在数据表格中点击“连线”模块下的“确定状态”按钮，保存连线状态。