半导体温度计的设计和制作实验报告

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·半导体温度计的设计实验报告

开放性实验实验报告

半导体温度计的设计

学院：浙江农林大学天目学院

专业：工程技术系

班级：汽车服务081班

姓名：吴仲虎

学号： 200808310225

摘要：本文讨论了通过测量半导体热敏电阻的实验，测得实验数据用Origin 软件分析相关数据画出I-T 图像，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、曲线改直的技巧的问题，同时完成半导体温度计的设计。

关键词：origin 软件热敏电阻惠斯通电桥温度电流

前言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、体积小等的优点，它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。

一实验仪器：

二实验原理

热敏电阻的电阻值与温度的关系为

R =

其中，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

dT dR R t 1=

其中，

t R 是在温度为t 时的电阻值。

半导体材料做成的热敏电阻的基本特性是它的温度特性, 这种特性与半导体材料的导电机制密切相关。温度越高, 载流子的数目越多, 导电能力越强, 电阻率也就越小。由于半导体中载流子数目随温度升高而按指数规律迅速增加, 因此随着温度的升高, 热敏电阻的阻值将按指数规律迅速减小。

大学物理实验报告模版-半导体温度计的设计与制作

实验题目：半导体温度计的设计与制作

实验目的：进一步理解热敏电阻的伏安特性和惠斯通电桥测电阻的原理，学习非电学量的电测法，了解实

验中的替代原理的应用，同时提高组装、焊接电路的操作能力。

实验器材：热敏电阻、待焊接的电路板、微安表、电阻器、电烙铁、电阻箱、电池、导线、万用表、恒温

水浴

实验原理：半导体温度计就是利用半导体的电阻值随温度变化而发生急剧变化的特性而制作的，以半导体

热敏电阻为传感器，通过测量其电阻值来确定温度的仪器。一般使用金属氧化物半导体作温度传感器。

热敏电阻的伏安特性曲线和测温电路原理图如下：

图一：热敏电阻的伏安特性曲线和测温电路原理图

当取伏安特性曲线的a 段时，近似认为符合欧姆定律。当I G 使G 满偏时，近似认为V CD =I T

（R 3+R T ）。由基尔霍夫方程组解得： )(2)21(22

1212121T T T T G T T T G CD R R R

R R R R R I V R ++-+-=

由上式可以确定R 1（=R 2）

，其中R 3的确定是在下限温度电阻R T1下，使电桥平衡，从而有R 3=R T1、R 2=R 1。由下表可以知道，R 3=R T1=2277Ω，R T2=462Ω。作出R-T 曲线并计算得：R 1=R 2=4545Ω。

T （℃） 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 R （Ω） 2750 2277 1922 1654 1388 1186 1004 T （℃） 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 R G =3970ΩI G =50μa U CD =1V

半导体温度计的设计与制作实验报告(较详细)

实验题目：半导体温度计的设计与制作

实验目的：测试温度在20~70 ℃的范围内，选用合适的热敏电阻和非平衡电桥线路来设计

一半导体温度计。

实验原理：半导体温度计就是利用半导体的电阻值随温度急剧变化的特性而制作的，以半

导体热敏电阻为传感器，通过测量其电阻值来确定温度的仪器。由于金属氧化物半导体的电阻值对温度的反应很灵敏，因此可以作为温敏传感器。为实现非电量的电测法，采用电学仪器来测量热敏电阻的阻值，还需要了解热敏电阻的伏安特性。由热敏电阻伏安特性曲线图可知，在V-I 曲线的起始部分，曲线接近线性.

半导体温度计测温电路的原理图如上图所示。图中Ｇ是微安计，R T 为热敏电阻，当电桥平衡时，表的指示必为零，此时应满足条件

R R R R 3

21=，若取R 1=R 2，则R 3的数值即为R T 的数值。平衡后，若电桥某一臂的电阻又发生改变，则平衡将受到破坏，微安计中将有电流流过，若电桥电压，微安计内阻R G ，电桥各臂电阻R 1、R 2、R 3已定，就可以根据微安计的读数I G 的大小计算出R T 的大小来。也就是说，微安计中的电流的大小直接反映了热敏电阻的阻值的大小，因此就可以利用这种“非平衡电桥”的电路原理来实现对温度的测量。当温度增加时，热敏电阻的电阻值就会减小，电桥出现不平衡，在微安计中就有电流流过。当热敏电阻处在测温量程的上限温度电阻值R T2时，要求微安计的读数为满刻度。此时，流入微安计中的电流I G 与加在电桥两端的电压V CD 和R 1、R 2有关，由于选取起始状态（I G =0时）是对称电桥，即 R 1=R 2，故I G 只与V CD 和R T2有关。若流入热敏电阻R T 中的电流I T 比流入微安计内的电流I G 大得多（即G T I I >>），则加在电桥两端上的电压V CD 近似有 )(3R R I V T CD += （1）

半导体温度计的设计与制作

实验题目：半导体温度计的设计与制作

实验目的：测试温度在20~70 ℃的范围内，选用合适的热敏电阻和非平衡电桥线路（或选用你认为更好

的测温电路）来设计一半导体温度计。

实验原理：（1）半导体温度计就是利用半导体的电阻值随温度急剧变化的特性而制作的，以半导体热敏

电阻为传感器，通过测量其电阻值来确定温度的仪器。这种测量方法为非电量的电测法。（2）由于金属氧化物半导体的电阻值对温度的反应很灵敏（参见实验3.5.2），因此可以作为温传感器。

为实现非电量的电测法，采用电学仪器来测量热敏电阻的阻值，还需要了解热敏电阻的伏安特性。由图1可知，在V-I 曲线的起始部分，曲线接近线性，此时，热敏电阻的阻值主要与外界温度有关，电流的影响可以忽略不计。

（3）半导体温度计测温电路的原理图如图2所示，当电桥平衡时，

表的指示必为零，此时应满足条件

R R R R 3

21=，若取R 1=R 2，则R 3

的数值即为R T 的数值。平衡后，若电桥某一臂的电阻又发生改变（如R T ），则平衡将受到破坏，微安计中将有电流流过，微安计中的电流的大小直接反映了热敏电阻的阻值的大小。

（4）当热敏电阻的阻值在测温量程的下限R T1时，要求微安计的读数为零（即I G =0），此时电桥处于平衡状态，满足平衡条件。若取R 1=R 2，则R 3=R T1，即R 3就是热敏电阻处在测温量程的下限温度时的电阻值，由此也就决定了R 3的电阻值。

（5）当温度增加时，热敏电阻的电阻值就会减小，电桥出现不平衡，在微安计中就有电流流过。当热敏电阻处在测温量程的上限温度电阻值R T2时，要求微安计的读数为满刻度。由于

半导体实习报告4篇_工作报告

半导体实习报告4篇

为期第三个月的实习结束了，我在这三个月的实习中学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，受益非浅。现在我就对这个月的实习做一个工作小结。

实习是每一个大学毕业生必须拥有的一段经历，他使我们在实践中了解社会，让我们学到了很多在课堂上根本就学不到的知识，也打开了视野，长了见识，为我们以后进一步走向社会打下坚实的基础。实习使我开拓了视野，实习是我们把学到的理论知识应用在实践中的一次尝试。实习时把自己所学的理论知识用于实践，让理论知识更好的与实践相结合，在这结合的时候就是我们学以致用的时候，并且是我们扩展自己充实自己的时候。

实习期间，我利用此次难得的机会，努力工作，严格要求自己，遇到不懂的问题就虚心地向师傅们请教，搞清原理，找到方法，然后再总结经验，让自己能很快融入到工作中去，更好更快的完成任务。同时我也利用其他时间参考一些书籍、搜索一些材料来完善自己对策划管理工作的认识，这也让我收获颇多，让我在应对工作方面更加得心应手。

矽格公司是在1997年经历千辛万苦独立出来自主经营的公司，已经有十三多年的发展历史，以成为集研制、生产、销售、技术培训于一体，拥有高精度电脑控制机械加工中心等全套加工设备的大型专1 / 8

业包装设备制造厂。目前主要生产驱动类集成ic与光电鼠标等，产品包括：自动和半自动轮转循环，机械有d/b与w/b，这些机械都是日本、美国高科技的技术。具有高精度、高效率、先进的自动模切机、dbing机、wbing机等。

该半导体厂的组织机构设置很简练。主要是总经理——副总经理——主管管理各个部门。由于矽格公司的设备很先进，在生产线上不会像往常的工厂那样满布工人，主要是某三五个人负责工作流程。这对我了解该工厂的生产流程提供了方便。

DS18B20数字温度计设计实验报告(1)【范本模板】

单片机原理及应用

课程设计报告书

题目：DS18B20数字温度计

姓名: 李成

学号：133010220

指导老师：周灵彬

设计时间： 2015年1月

1. 引言 (3)

1。1.设计意义3

1.2。系统功能要求

2。方案设计 (4)

3. 硬件设计 (4)

4. 软件设计 (8)

5。系统调试

6. 设计总结 (11)

7. 附录 (12)

8. 参考文献 (15)

DS18B20数字温度计设计

1.引言

1.1. 设计意义

在日常生活及工农业生产中，经常要用到温度的检测及控制，传统的测温元件有热电偶和热电阻。而热电偶和热电阻测出的一般都是电压，再转换成对应的温度，需要比较多的外部硬件支持。其缺点如下:

●硬件电路复杂;

●软件调试复杂；

●制作成本高.

本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件,测温范围为—55~125℃，最高分辨率可达0。0625℃。

DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的热点。

1.2. 系统功能要求

设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0～125℃，误差在±1℃以内，采用LED数码管直接读显示.

2. 方案设计

按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成:主控制器、测温电路

和显示电路.

数字温度计总体电路结构框图如4。1图所示:

图4.1

3。硬件设计

温度计电路设计原理图如下图所示，控制器使用单片机AT89C2051,温度传

感器使用DS18B20，使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。

温度计的设计实验报告

一、实验目的

本实验旨在通过设计一个温度计，学习温度计的工作原理，并验证其准确度和精度，掌握温度计的相关实验技巧。

二、实验仪器和材料

1.真空试管

2.水银

3.长尺子

4.玻璃导管

5.热水

三、实验原理

温度计的工作原理是由于温度的变化而造成热胀冷缩的作用，通过热胀冷缩的大小来反映温度的变化。实验中，设计的温度计是基于水银的。由于水银的热胀冷缩程度是很小的，而且温度计的刻度也比较细，所以常用于实验室的温度测量。

四、实验步骤

1.准备真空试管和玻璃导管。

2.将水银倒入玻璃导管中，直至它充满玻璃导管。

3.将真空试管倒立放置，让导管的一端伸进试管内。

4.将真空试管中装满热水，并不断加热，观察导管中的水银的

体积变化。

5.当导管中的水银体积变化到一定幅度时，记录下其热胀冷缩

的大小，温度计即可完成。

五、实验结果和分析

通过本次实验，我们得到了关于温度计设计和制造的实际经验，并成功地制造了一只温度计。在实验中，我们观察到了随着温度

的变化，水银的体积增大或缩小，并且实验结果也表明该温度计

的准确度和精度都比较高，能够满足实验中对温度测量的要求。

六、实验结论

通过这个实验，我们成功设计并制造了一只温度计，并在实验

中得到了满意的实验结果。温度计的设计和制造需要较高的实验

技术，并需要对温度计的工作原理有较深入的了解。此次实验打

下了扎实的实验基础，对今后从事化学、物理等相关领域提供了基础的实验技巧和实验知识。

13半导体温度计的设计与制作

实验报告：半导体温度计的设计与制作

张贺PB07210001

一、实验题目：

半导体温度计的设计与制作

二、实验目的：

要求测试温度在20-70 C的范围内，选用合适的热敏电阻和非平衡电桥线路来设计一台半导体温度计。要求作为温度计用的微安表的全部量程均能有效的利用，即当温度为20 r时，微安表指示为零；而温度为70 r时，微安表指示为满刻度。要求长时间的测量时，微安表的读数应稳定不变。

三、实验原理:

1.半导体温度计就是利用半导体的电阻值随温度变化而发生急剧变化的特性而

制作的，以半导体热敏电阻为传感器，通过测量其电阻值来确定温度的仪器。这种测量方法称为非电量的电测法，它可以将各种非电量转变成电学量，然后用电学仪器来进行测量。

2.半导体温度计测温电路原理：

I G 0 时，

电电(1)

R2 R T

当电桥某一臂改变时平衡将受到破坏，G中有读数，可据此求出R T,即G的读数

大小直接反映热敏电阻阻值，从而反映温度。取 R i R2。

I G 0时，要求R T处于下限，即R a R TI O

由于 I T I G，V CD 1丁R3 R T。

由于R i R 2, R 3 ，整理后有,

R TI 为工作时测量温度量程的下限； R T 2为上限，此时I T 达到最大。

四、实验仪器:

热敏电阻、待焊接的电路板、微安表、电阻器、电烙铁、电阻箱、电池、多挡开关、导线、多用表、恒温水浴等。

五、实验步骤与数据处理：

1. 在实验前，在坐标纸上绘出热敏电阻的电阻一温度曲线

T( C) 15.0 20.0 25.0

30.0

35.0 40.0 45.0 R() 3175 2597 2

DS18B20数字温度计设计实验报告(1)

单片机原理及应用

课程设计报告书

题目：DS18B20数字温度计

姓名：李成

学号：133010220

指导老师: 周灵彬

设计时间： 2015年1月

1. 引言 (3)

1.1。设计意义

1。2.系统功能要求3

2。方案设计 (4)

3。硬件设计 (4)

4. 软件设计 (8)

5。系统调试

6. 设计总结 (11)

7. 附录 (12)

8。参考文献

DS18B20数字温度计设计

1.引言

1.1. 设计意义

●硬件电路复杂；

●软件调试复杂；

●制作成本高。

本数字温度计设计采用美国DALLAS半导体公司继DS1820之后推出的一种改进型智能温度传感器DS18B20作为检测元件，测温范围为—55～125℃,最高分辨率可达0.0625℃.

DS18B20可以直接读出被测温度值，而且采用三线制与单片机相连,减少了外部的硬件电路,具有低成本和易使用的热点。

1.2. 系统功能要求

设计出的DS18B20数字温度计测温范围在0～125℃,误差在±1℃以内，采用LED数码管直接读显示。

2. 方案设计

按照系统设计功能的要求，确定系统由3个模块组成：主控制器、测温电

路和显示电路.

数字温度计总体电路结构框图如4。1图所示:

图4.1

3. 硬件设计

温度计电路设计原理图如下图所示,控制器使用单片机AT89C2051,温度传

感器使用DS18B20，使用四位共阳LED 数码管以动态扫描法实现温度显示。

半导体温度计的设计实验步骤

引言：

半导体温度计是一种通过半导体材料的电阻随温度变化而变化来测量温度的仪器。它具有响应速度快、精确度高、体积小等优点，广泛应用于工业控制、医疗设备、消费电子等领域。本文将介绍半导体温度计的设计实验步骤。

一、准备实验材料和仪器

1. 半导体材料：选择一种适合的半导体材料作为温度敏感元件，常见的有硅、锗等。

2. 电阻计：用于测量半导体材料的电阻值。

3. 温度控制器：用于控制实验室的温度，保证实验环境的稳定性。

4. 多用电表：用于测量电阻计和温度控制器的输出电压。

二、搭建实验电路

1. 将半导体材料连接到电路中，一般采用电桥电路或电压分压电路。

2. 使用导线将电阻计和温度控制器与电路连接，确保电路的通电和测量正常。

三、调试实验电路

1. 将温度控制器设定为一个固定的温度值，例如25摄氏度。

2. 使用多用电表分别测量半导体材料的电阻值、电阻计的输出电压和温度控制器的输出电压，并记录下来。

3. 将温度控制器的设定温度逐步增加，如30摄氏度、35摄氏度等，重复步骤2。

四、绘制温度与电阻的关系曲线

1. 将实验数据整理成表格或图表，其中横轴表示温度，纵轴表示电阻值。

2. 使用拟合曲线的方法，将实验数据拟合成一条曲线。常用的拟合方法有线性拟合、多项式拟合等。

五、验证实验结果

1. 将温度控制器设定为一个新的温度值，如40摄氏度。

2. 使用实验得到的拟合曲线，计算出对应的电阻值。

3. 使用电阻计测量半导体材料的实际电阻值，并与计算结果进行比较。

六、分析实验结果

1. 比较实际测量值和计算值的差异，并分析可能的原因。

半导体实验报告

《半导体实验报告》

摘要：

本实验旨在研究半导体材料的电学性质，通过测量半导体材料的电阻率和载流子浓度，探讨其在电子学领域的应用。实验结果表明，半导体材料具有较高的电阻率和可控制的载流子浓度，适用于制作各种电子器件。

引言：

半导体材料是一种介于导体和绝缘体之间的材料，具有独特的电学性质。在现代电子学领域，半导体材料被广泛应用于各种器件中，如晶体管、二极管等。本实验旨在通过测量半导体材料的电阻率和载流子浓度，探讨其在电子学领域的应用。

实验方法：

1. 准备实验所需的硅片样品和测量设备。

2. 测量不同温度下硅片的电阻率，并绘制电阻率随温度变化的曲线。

3. 通过霍尔效应测量硅片中的载流子浓度，并计算出载流子浓度的大小。

实验结果：

1. 实验结果表明，硅片的电阻率随温度的变化呈现出一定的规律性，且在一定温度范围内变化较小。

2. 通过霍尔效应测量得到硅片中的载流子浓度为10^16 cm^-3，说明硅片中的载流子浓度较高。

讨论：

根据实验结果，可以得出以下结论：

1. 半导体材料的电阻率随温度的变化较小，适用于制作稳定性较高的电子器件。

2. 半导体材料具有较高的载流子浓度，可以通过控制载流子浓度来实现对器件

性能的调节。

结论：

本实验通过测量半导体材料的电阻率和载流子浓度，得出了半导体材料在电子

学领域的应用潜力。半导体材料具有稳定的电学性质，适用于制作各种电子器件，对于现代电子学领域具有重要的意义。

13半导体温度计的设计与制作讲课稿

13半导体温度计的设

计与制作

实验报告：半导体温度计的设计与制作

张贺 PB07210001

一、实验题目：

半导体温度计的设计与制作

二、实验目的：

要求测试温度在20-70℃的范围内，选用合适的热敏电阻和非平衡电桥

线路来设计一台半导体温度计。要求作为温度计用的微安表的全部量程均能有效的利用，即当温度为20℃时，微安表指示为零；而温度为70℃时，微安表指示为满刻度。要求长时间的测量时，微安表的读数应稳定不变。

三、实验原理:

1.半导体温度计就是利用半导体的电阻值随温度变化而发生急剧变化的特性而制作的，以半导体热敏电阻为传感器，通过测量其电阻值来确定温度的仪器。这种测量方法称为非电量的电测法，它可以将各种非电量转变成电学量，然后用电学仪器来进行测量。

2.半导体温度计测温电路原理：

0=G I 时，

R R R R 3

21= （1）

当电桥某一臂改变时平衡将受到破坏，G 中有读数，可据此求出T R ,即G 的读数大小直接反映热敏电阻阻值，从而反映温度。取21R R =。

0=G I 时，要求T R 处于下限，即13T R R =。

由于G T I I >>，()T T CD R R I V +=3。

CD T T G T T G V R R R R R R R R R R R R R R R I 2

323212

212++

+++-

（2）

由于21R R =，13T R R =，整理后有，

⎪⎪⎭⎫ ⎝

⎛++-⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+-=

212121212212T T T T G T T T G

CD R R R R R R R R I V R

半导体温度计的设计和制备方法

随着科技的进步，半导体温度计在温度测量及控制领域扮演着重要的角色。它

们被广泛应用于工业生产、研究实验和家用设备中。本文将介绍半导体温度计的设计和制备方法，并讨论其工作原理和性能特点。

一、半导体温度计的工作原理

半导体温度计基于材料的电阻特性随温度的变化而变化的原理。常见的半导体

材料有硅和砷化镓。利用半导体材料的温度特性，可以通过测量其电阻来推断温度的变化。

半导体温度计通常采用负温度系数（NTC）电阻或正温度系数（PTC）电阻。NTC温度计的电阻值随温度上升而下降，而PTC温度计的电阻值则相反。根据具

体应用需求，可以选择适合的电阻类型。

二、半导体温度计的设计方法

1.选择适合的半导体材料：根据需要测量的温度范围和精度，选择合适的半导

体材料。硅是常用的材料，适用于较低温度范围；而砷化镓则适用于较高温度范围。

2.确定电阻类型：根据应用需求，选择合适的电阻类型，即NTC或PTC。如

果需要更高的精度和稳定性，可以考虑使用PTC温度计。

3.设计电路：根据选择的材料和类型，设计合适的电路。在电路设计中，考虑

电源电压、电流限制、电阻-温度曲线等因素，以确保温度计的准确性和可靠性。

4.温度校准：在制备完成后，进行温度校准以验证温度计的准确性。可以使用

标准温度源或比较型温度计进行校准。校准后，进行相应的计算和调整，以修正任何测量误差。

三、半导体温度计的制备方法

1.材料准备：准备所需的半导体材料和电路元件。确保材料质量良好并符合应

用需求。

2.制备电路：根据设计的电路方案，进行电路的制备。可以采用传统的束流蚀

大学物理实验报告模版-半导体温度计的设计与制作

实验题目：半导体温度计的设计与制作

实验目的：进一步理解热敏电阻的伏安特性和惠斯通电桥测电阻的原理，学习非电学量的电测法，了解实

验中的替代原理的应用，同时提高组装、焊接电路的操作能力。

实验器材：热敏电阻、待焊接的电路板、微安表、电阻器、电烙铁、电阻箱、电池、导线、万用表、恒温

水浴

实验原理：半导体温度计就是利用半导体的电阻值随温度变化而发生急剧变化的特性而制作的，以半导体

热敏电阻为传感器，通过测量其电阻值来确定温度的仪器。一般使用金属氧化物半导体作温度传感器。

热敏电阻的伏安特性曲线和测温电路原理图如下：

图一：热敏电阻的伏安特性曲线和测温电路原理图

当取伏安特性曲线的a 段时，近似认为符合欧姆定律。当I G 使G 满偏时，近似认为V CD =I T

（R 3+R T ）。由基尔霍夫方程组解得： )(2)21(22

1212121T T T T G T T T G CD R R R

R R R R R I V R ++-+-=

由上式可以确定R 1（=R 2）

T （℃） 15.0 20.0 25.0 30.0 35.0 40.0 45.0 R （Ω） 2750 2277 1922 1654 1388 1186 1004 T （℃） 50.0 55.0 60.0 65.0 70.0 75.0 R G =3970ΩI G =50μa U CD =1V

半导体温度计的设计与制作word文档

3.5.3 半导体温度计的设计与制作（本文内容选自高等教育出版社《大学物理实验》）

虽然热敏电阻对温度非常灵敏，但通常每个元件可适用的范围都不太宽，所以应根据所要测量的温度的上、下限和温度范围的高低选用具有合适阻值和B 值的元件以及相应的测温电路。元件的B 值越高，其电阻温度系数越大，可测量的范围越窄。表3.5.3-1给出了不同热敏电阻的适用范围和对应的B 值。

表3.5.3-1 不同热敏电阻的适用范围和对应的B 值

由上表可知，测量低温采用B 小的元件，测量高温采用B 大的元件。通常选用电阻值

Ω=6210~10R ，因为电阻值太小灵敏度低，电阻值太大则会引起电绝缘和测量线路匹配困难。在

各种热敏电阻的测温电路中，以分压电路和桥式电路的应用最广。本实验要求测试温度在20~70 ℃的范围内，选用合适的热敏电阻和非平衡电桥线路（或选用你认为更好的测温电路）来设计一半导体温度计。实验原理

半导体温度计就是利用半导体的电阻值随温度急剧变化的特性而制作的，以半导体热敏电阻为传感器，通过测量其电阻值来确定温度的仪器。这种测量方法为非电量的电测法，它可以将各种非电量，如长度、位移、应力、应变、温度、光强等转变成电学量，如电阻、电压、电流、电感和电容等，然后用电学仪器来进行测量。

由于金属氧化物半导体的电阻值对温度的反应很灵敏（参见实验 3.5.2），因此可以作为温敏传感器。

为实现非电量的电测法，采用电学仪器来测量热敏电阻的阻值，还需要了解热敏电阻的伏安特性。由图3.5.3-1可知，在V-I 曲线的起始部分，曲线接近线性，这是因为电流小时在热敏电阻上消耗的功率不足以显著地改变热敏电阻的温度，因而符合欧姆定律。此时，热敏电阻的阻值主要与外界温度有关，电流的影响可以忽略不计。

温度计的制作实验报告

引言：

温度计是一种用来测量温度的仪器，广泛应用于各个领域。本实验旨在通过制作一个简易的温度计来了解其工作原理，并探索温度计的制作过程。

实验材料：

1. 一根玻璃管

2. 水银

3. 一根细玻璃管

4. 一小块橡皮塞

5. 一根细玻璃棒

6. 温度计刻度板

实验步骤：

1. 准备玻璃管和细玻璃管。将玻璃管固定在垂直的支架上，确保其稳定。

2. 将水银倒入玻璃管中，约占管子的三分之一。注意要小心操作，避免水银的溅出。

3. 用橡皮塞封住玻璃管的顶端，确保水银不会外溢。

4. 将细玻璃管插入橡皮塞中，使其与水银接触。

5. 用细玻璃棒轻轻敲击细玻璃管，使水银下降到合适的位置。

6. 将温度计放置在刻度板上，观察水银的位置对应的刻度。

实验结果：

根据实验观察，我们可以看到水银随着温度的变化而上升或下降。当温度升高

时，水银会上升到更高的位置；当温度降低时，水银会下降到较低的位置。通

过读取刻度板上的刻度，我们可以得到相应的温度值。

实验分析：

温度计的工作原理基于物质的热胀冷缩性质。在本实验中，水银是一种常用的

测温物质，因为其在常温下不易蒸发，且热胀冷缩的幅度较大。当温度升高时，水银分子的热运动增强，导致水银体积膨胀，从而上升到玻璃管的更高位置。

相反，当温度降低时，水银分子的热运动减弱，导致水银体积收缩，从而下降

到玻璃管的较低位置。

温度计的制作过程中，橡皮塞的作用是封住玻璃管的顶端，防止水银外溢。细

玻璃管的作用是与水银接触，使其能够受到温度的影响而上升或下降。细玻璃

棒的轻轻敲击则是为了调整水银的位置，使其在合适的范围内。