广工半导体热敏电阻温度特性的研究
热敏电阻温度特性研究实验教案
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。
半导体热敏电阻实验报告
半导体热敏电阻实验报告一、实验目的1、了解半导体热敏电阻的基本特性。
2、掌握测量半导体热敏电阻阻值与温度关系的方法。
3、学会使用数据处理软件分析实验数据，得出热敏电阻的温度特性曲线。
二、实验原理半导体热敏电阻是利用半导体材料的电阻率随温度变化而显著变化的特性制成的温度敏感元件。
其电阻率随着温度的升高而迅速减小，具有负温度系数。
半导体热敏电阻的电阻值与温度的关系可以用以下经验公式表示：＼（R_T ＝ R_0 e^｛B(1/T 1/T_0)｝＼）其中，＼（R_T\）为温度\（T\）时的电阻值，＼（R_0\）为温度\（T_0\）时的电阻值，＼（B\）为材料的热敏常数。
在实验中，通过改变温度，测量不同温度下热敏电阻的电阻值，然后对数据进行处理和分析，得出其温度特性曲线。
三、实验仪器1、恒温箱：用于提供不同的温度环境。
2、数字万用表：用于测量热敏电阻的电阻值。
3、半导体热敏电阻：实验所研究的对象。
四、实验步骤1、连接电路将半导体热敏电阻与数字万用表连接成测量电路，确保连接牢固，接触良好。
2、设定温度打开恒温箱，设定起始温度，并设置温度间隔，如每隔 5°C 或10°C 改变一次温度。
3、测量电阻值在每个设定的温度稳定后，使用数字万用表测量半导体热敏电阻的电阻值，并记录下来。
4、重复测量为了提高实验数据的准确性，在每个温度点进行多次测量，并取平均值。
5、改变温度按照设定的温度间隔，逐步升高或降低恒温箱的温度，重复步骤 3 和 4，直到完成所需温度范围内的测量。
五、实验数据记录｜温度（°C）｜电阻值（Ω）｜｜｜｜｜＿____|＿____|｜＿____|＿____|｜＿____|＿____|｜｜｜六、数据处理与分析1、绘制曲线以温度为横坐标，电阻值为纵坐标，使用绘图软件绘制出半导体热敏电阻的温度特性曲线。
2、拟合曲线根据实验数据，选择合适的函数形式对温度特性曲线进行拟合，如指数函数或幂函数。
半导体热敏电阻的电阻—温度特性实验讲义
∞ 半导体热敏电阻的电阻—温度特性实验原理1. 半导体热敏电阻的电阻—温度特性某些金属氧化物半导体（如：Fe3O4、MgCr2O 4 等）的电阻与温度的关系满足式（1）：B R = R e T （1） T ∞式中 R T 是温度为T 时的热敏电阻阻值，R ∞ 是T 趋于无穷时热敏电阻的阻值阻的材料常数，T 为热力学温度。
①，B 是热敏电热敏电阻对温度变化反应的灵敏度一般由电阻温度系数α来表示。
根据定义，电阻温 度系数可由式（2）来决定：α = 1 R T dR TdT （2）由于这类热敏电阻的α 值为负，因此被称为负温度系数（NTC ）热敏电阻，这也是最 常见的一类热敏电阻。
2. 惠斯通电桥的工作原理半导体热敏电阻的工作阻值范围一般在 1~106Ω，需要较精确测量时常用电桥法，惠斯 通电桥是一种应用很广泛的仪器。
惠斯通电桥的原理如图 1 所示。
四个电阻 R 0 、R 1 、R 2 和 R x 组成一个四边形，其中 R x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 两点电势相等时，G 中无电流通过，电桥便达到了平衡。
平衡时必CR b 图 1 惠斯通电桥原理图 图 2 惠斯通电桥面板图① 由于(1)式只在某一温度范围内才适用，所以更确切的说 R 仅是公式的一个系数，而并非实际 T 趋于无穷时热敏电阻的阻值。
R R 1 有 R x = R 2 R 1 R 0 ， 2 和 R 0 都已知， R x 即可求出。
R 0 为标准可变电阻，由有四个旋钮的电R 阻箱组成，最小改变量为 1Ω。
1 R2 称电桥的比率臂，由一个旋钮调节，它采用十进制固定值，共分 0.001，0.01，0.1，1，10，100，1000 七挡。
半导体热敏电阻特性研究实验报告
半导体热敏电阻特性研究实验报告半导体热敏电阻特性研究实验报告引言：半导体热敏电阻是一种基于半导体材料的温度敏感性元件，其电阻值随温度的变化而变化。
本实验旨在研究半导体热敏电阻的特性，并探索其在温度测量和控制中的应用。
实验一：热敏电阻与温度关系的测量在本实验中，我们选择了一种常见的热敏电阻材料，并使用了恒流源和数字温度计来测量其电阻值与温度之间的关系。
首先，我们将热敏电阻与恒流源相连，并将电流保持在恒定值。
然后，我们使用数字温度计测量不同温度下的电阻值。
通过多次测量，我们得到了一组电阻-温度数据。
根据实验数据，我们绘制了电阻-温度曲线。
结果显示，热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降，呈现出明显的负温度系数特性。
这意味着热敏电阻在高温下具有较低的电阻值，在低温下具有较高的电阻值。
实验二：热敏电阻在温度测量中的应用在实验一的基础上，我们进一步探索了热敏电阻在温度测量中的应用。
我们设计了一个简单的温度测量电路，将热敏电阻与电压源和电压测量仪相连。
通过测量电压测量仪的输出电压，我们可以间接地推算出热敏电阻的电阻值，从而得知温度。
实验结果表明，该方法能够较准确地测量温度，且具有较高的灵敏度和稳定性。
实验三：热敏电阻在温度控制中的应用除了温度测量，热敏电阻还可以应用于温度控制。
我们设计了一个简单的温度控制电路，其中包括热敏电阻、比较器和加热元件。
当温度超过设定阈值时，热敏电阻的电阻值会下降，导致比较器输出高电平信号，进而控制加热元件的工作。
当温度降低到设定阈值以下时，热敏电阻的电阻值上升，比较器输出低电平信号，停止加热。
实验结果表明，该温度控制电路能够实现对温度的自动控制，具有较高的精度和稳定性。
这种基于热敏电阻的温度控制方法在实际应用中具有广泛的潜力。
结论：通过本次实验，我们研究了半导体热敏电阻的特性，并探索了其在温度测量和控制中的应用。
实验结果表明，热敏电阻具有良好的温度敏感性能，可广泛应用于各种温度相关的领域。
半导体热敏电阻特性研究实验报告
半导体热敏电阻特性研究实验报告大学热敏电阻实验报告大学热敏电阻实验报告摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。
本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性1、引言热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为（-0.003~+0.6）℃-1。
因此，热敏电阻一般可以分为:Ⅰ、负电阻温度系数（简称NTC）的热敏电阻元件常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。
国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。
由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。
大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数（简称PTC）的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。
这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。
载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。
应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。
2、实验装置及原理【实验装置】FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置（加热炉内置MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）以及控温用的温度传感器），连接线若干。
【实验原理】根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为（1—1）式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。
实验4.10半导体热敏电阻特性研究
半导体热敏电阻特性研究【实验简介】热敏电阻是由半导体材料制成的一种电阻对温度变化非常敏感的热敏元件，利用这一特性可以将它作为感温元件制成热敏电阻温度计、温度传感器，实现测温、控温等功能。
热敏电阻作为感温元件具有灵敏度高、体积小、热惯性小等特点，在自动控温、测温等方面应用很广。
热敏电阻的温度特性曲线是热敏电阻的基本特性，本实验主要测量负温度系数、正温度系数热敏电阻的温度特性曲线，了解其测温原理实验原理【实验目的】1. 了解热敏电阻的温度特性及其测温、控温原理。
2. 测量热敏电阻的温度特性曲线。
3. 掌握作图法和最小二乘法（曲线拟合法）处理实验数据。
【预习思考题】1. 负温度系数（NTC）热敏电阻的特性是什么？2. 怎样用电桥测电阻？3．如何用作图法和最小二乘法（曲线拟合法）处理实验数据？【实验仪器】QJ-23型单臂电桥，DHT-2型热学实验仪。
【实验原理】1. 热敏电阻温度特性热敏电阻是其电阻值随温度显著变化的一种热敏元件，按照电阻随温度变化特性可以分为负温度系数热敏电阻（NTC）、正温度系数热敏电阻(PTC)、临界温度系数热敏电阻(CTC)。
负温度系数热敏电阻其电阻随着温度的升高而降低，主要用于测温和控温；正温度系数热敏电阻其电阻在达到某一温度后随着温度的升高而升高，在这一温度之前有一很小的负温度系数，在某一温度范围内，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；临界温度系数热敏电阻其电阻在达到临界温度点时急剧变化，主要用作开关。
热敏电阻的电阻-温度特性曲线如图4.10.1所示。
图4.10.1温度系数是反映热敏电阻对温度的敏感程度，是热敏电阻作为感温元件的一个重要参数，用表示，其定义为温度升高1ºC，热敏电阻的相对变化量，即（4.10.1）2. NTC型热敏电阻温度特性及其温度系数测量NTC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。
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R t与温度t间的关系常用以下经验公式表示：23R t R0（1 t bt2 ct3）（1）式中R t是温度为t时的电阻，R o为t 00C时的电阻，，b,c为常系数。
在很多情况下，可只取前三项：R t R0（1 t bt2）（2）因为常数b比小很多，在不太大的温度范围内，b可以略去，于是上式可近似写成：R t R o（1 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范围内，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B/TT A o e（4）式中A0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：Ae B T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InR r B丄In AT（6）可见1nR T与T成线性关系，若从实验中测得若干个R T和对应的T值，通过作图法可求出A（由截距In A求出）和B （即斜率）。
3.实验原理图(5)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I g 0。
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。
非平衡电桥是指工作于不平衡状态下的电桥，（如图二所示）。
我们知道，当电桥处于平衡状态时G中无电流通过。
实验半导体热敏电阻特性的研究
实验半导体热敏电阻特性的研究实验半导体热敏电阻特性的研究实验目的1.研究热敏电阻的温度特性。
2.进一步掌握惠斯通电桥的原理和应用。
实验仪器箱式惠斯通电桥,控温仪,热敏电阻,直流电稳压电源等。
实验原理半导体材料做成的热敏电阻是对温度变化表现出非常敏感的电阻元件,它能测量出温度的微小变化,并且体积小,工作稳定,结构简单。
因此,它在测温技术、无线电技术、自动化和遥控等方面都有广泛的应用。
半导体热敏电阻的基本特性是它的温度特性,而这种特性又是与半导体材料的导电机制密切相关的。
由于半导体中的载流子数目随温度升高而按指数规律迅速增加。
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。
因此热敏电阻随着温度的升高,它的电阻将按指数规律迅速减小。
实验表明,在一定温度范围内,半导体材料的电阻RT和绝对温度T的关系可表示为 (4-6-1)其中常数a不仅与半导体材料的性质而且与它的尺寸均有关系,而常数b仅与材料的性质有关。
常数a、b可通过实验方法测得。
例如,在温度T1时测得其电阻为RT1(4-6-2)在温度T2时测得其阻值为RT2 (4-6-3)将以上两式相除,消去a得再取对数,有(4-6-4)把由此得出的b代入(4-6-2)或(4-6-3)式中,又可算出常数a,由这种方法确定的常数a和b误差较大,为减少误差,常利用多个T和RT的组合测量值,通过作图的方法(或用回归法最好)来确定常数a、b,为此取(4-6-1)式两边的对数。
变换成直线方程: (4-6-5)或写作 (4-6-6)式中,然后取X、Y分别为横、纵坐标,对不同的温度T测得对应的RT值,经过变换后作X~Y曲线,它应当是一条截距为A、斜率为B的直线。
根据斜率求出b,又由截距可求出a=eA。
确定了半导体材料的常数a和b后,便可计算出这种材料的激活能E=bK(K为玻耳兹曼常数,其值见附录)以及它的电阻温度系数(4-6-7)显然,半导体热敏电阻的温度系数是负的,并与温度有关。
实验半导体热敏电阻特性的研究
实验半导体热敏电阻特性的研究
半导体热敏电阻是一种用于测量温度变化的电子元件，其电阻值会随着温度的变化而
发生改变。
因此，研究其特性对于热敏测温技术的应用以及半导体材料的研究都具有重要
意义。
本文对半导体热敏电阻特性进行了实验研究。
实验使用了一块样品，通过搭建电路系
统测量了其在不同温度下的电阻变化以及热敏电压的变化。
实验中控制了样品的温度变化，得到了一系列数据，进一步分析和研究了半导体热敏电阻的特性。
实验结果表明，当样品温度升高时，其电阻值呈现出单调递减的趋势。
相应地，热敏
电压也呈现出单调递减的趋势。
同时，研究还发现，样品的电阻值变化与温度之间存在着
一种明显的非线性关系。
当温度较低时，电阻的变化比较缓慢；而随着温度升高，电阻值
的变化速率则逐渐加快，最终呈现出了急剧下降的趋势。
通过对实验结果的进一步分析，我们得出了如下结论：半导体热敏电阻的特性主要受
到两个因素的影响，即样品的温度以及载流子浓度。
当样品温度升高时，载流子的浓度也
会随之上升，这将导致电阻值的降低。
此外，半导体热敏电阻的特性还受到其他因素的影响，例如半导体材料的化学成分、掺杂方式以及结构等因素都可能对其特性产生影响。
综上所述，本文通过实验研究了半导体热敏电阻的特性。
实验结果显示，其电阻值与
温度之间存在着非线性关系。
这项研究对于半导体材料的应用以及热敏测温技术的发展都
具有一定的借鉴意义。
未来，我们可以在此基础上进一步探索该元件的特性，并拓展其在
实际应用中的应用范围。
计算机仿真实验半导体热敏电阻的电阻—温度特性实验报告
半导体热敏电阻的电阻—温度特性实验原理 1. 半导体热敏电阻的电阻—温度特性：某些金属氧化物半导体（如：Fe3O4、MgCr2O4 等）的电阻与温度的关系满足式（1）RT = R∞ eB T（1）式中 RT 是温度为 T 时的热敏电阻阻值，R∞ 是 T 趋于无穷时热敏电阻的阻值①，B 是热敏电阻的材料常数， T 为热力学温度。
热敏电阻对温度变化反应的灵敏度一般由电阻温度系数α来表示。
根据定义，电阻温度系数可由式（2）来决定：α=1 dRT RT dT（2）由于这类热敏电阻的α值为负，因此被称为负温度系数（NTC）热敏电阻，这也是最常见的一类热敏电阻。
2. 惠斯通电桥的工作原理半导体热敏电阻的工作阻值范围一般在 1~106Ω，需要较精确测量时常用电桥法，惠斯通电桥是一种应用很广泛的仪器。
惠斯通电桥的原理如图 1 所示。
四个电阻 R0 、 R1 、R2 和 R x 组成一个四边形，其中 R x 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 两点电势相等时，G 中无电流通过，电桥便达到了平衡。
平衡时必D R1 RxSGAGCR2 R B ER0Sb图 1 惠斯通电桥原理图图 2 惠斯通电桥面板图①由于(1)式只在某一温度范围内才适用，所以更确切的说R∞ 仅是公式的一个系数，而并非实际 T 趋于无穷时热敏电阻的阻值。
有 Rx =R1 R R0 ， 1 和 R0 都已知， R x 即可求出。
R0 为标准可变电阻，由有四个旋钮的电 R2 R2阻箱组成，最小改变量为 1Ω。
R1 称电桥的比率臂，由一个旋钮调节，它采用十进制固定 R2值，共分 0.001，0.01，0.1，1，10，100，1000 七挡。
测量时应选择合适的挡位，保证测量值有 4 位有效数。
电桥一般自带检流计，如图 2 所示，如果有特殊的精度要求也可外接检流计，本实验采用外接的检流计来判断电桥的平衡。
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17 半导体热敏电阻的温度
实验17 半导体热敏电阻的温度特性研究一、【实验目的】1.研究半导体热敏电阻的温度特性。
2.了解半导体热敏电阻的结构和使用方法。
3.学习用最小二乘法或作图法处理数据的方法二、【实验仪器】DHT -1型多功能恒温控制仪、DHQJ -1型两用非平衡电桥、NTC 半导体热敏电阻三、[实验原理]物体的电阻与温度有关。
在通常温度下，多数纯金属的电阻与温度成线性关系：R=R 0（1+αt ） (17-1)式中：R 是温度为t ℃时的电阻；R 0为0℃时的电阻；α称为电阻温度系数，单位为1/℃。
由半导体材料制成的热敏电阻，根据自身的特性可分为负温度系数（NTC ）和正温度系数（PTC ）两种，它的导电机理取决于材料的特性。
对于负温度系数的热敏电阻，其阻值随着温度的升高而按指数规律减小。
NTC 热敏电阻和金属的阻值随温度变化的曲线如图 17-1 所示。
图 17-1 NTC 热敏电阻和金属的阻值随温度变化的曲线实验表明，在一定的温度范围内，NTC 热敏电阻的阻值T R 和热力学温度T 之间的关系为T B T Ae R /= （17-2）其中A ，B 为常数，由材料的物理性质决定，常数A ，B 可用实验的方法求得，对（17-2）两边取对数得T B A R T /ln ln += （17-3）由（17-3）式可看出， lnR T 与1/T 成线形关系。
通过实验测得的n 组数据（T R ， T ），然后用最小二乘法（或用作图法）得出A 、B , 得出所研究的半导体的电阻随温度变化规律关系式。
四、实验内容1．将热敏电阻和多功能恒温控制仪（见附录5）按图17-2连接好，热敏电阻接到惠斯登电桥被测电阻二接线柱上。
恒温控制仪(左) 热敏电阻(右)图17-2 实验线路连接图2．温度由常温开始，测t（=27℃，28℃，29℃，30℃，31℃，32℃，33℃，34℃）下R。
测量时，取工作电压E=3伏，电桥倍率（×1）。
的热敏电阻阻值T表17-13．将测量的数据记录在表17-1中，用计算器作两个变量（ln ，1/T）统计运算，用最小二乘法或作图法求出A，B,得出关系式。
10.热敏电阻温度特性的研究
物理实验中心实验指导书热敏电阻温度特性的研究热敏电阻温度特性的研究实验简介：物质的电阻率随温度而变化的现象称为热电阻效应。
我们知道，某些金属或合金制成的电阻其阻值都有规律地随温度升高而增大，具有较小的正温度系数，这类电阻我们称为正电阻温度系数的电阻。
相反，某电阻其阻值随温度升高而减小，则为负电阻温度系数的电阻。
热敏电阻器是利用半导体材料制成的热敏元件。
它的电阻值随着电阻体温度变化而显著变化。
通常可分为正温度系数热敏电阻器(简称PTC)、负温度系数热敏电阻器(简称NTC)和临界温度系数热敏电阻器(简称CTR)三类。
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。
因此热敏电阻主要用于温度测量与控制。
大多NTC 热敏电阻是由锰、镍、钴、铜、镉等金属氧化物按所需比例烧结而成。
近年来还有用单晶半导体如碳化硅等材料制成的（国产型号MF91~MF96）负电阻温度系数的热敏电阻。
具有如下优点：(1)热惯性小而灵敏度高，它的电阻温度系数的绝对值要比金属膜电阻器的大1~2个数量级；(2)稳定性好；(3)体积小，可制成各种形状，目前最小的珠状热敏电阻器的尺寸可达Φ0.2mm ；(4)功耗小，一般热敏电阻器的阻值在102～ 105Ω之间，因此不需考虑线路引线电阻的影响，适合于远距离的测量；(5)价格低廉。
NTC 热敏电阻器的测量范围较宽，特别适用于－100～300℃ 之间的温度测量。
在点温、表面温度、温差、温度场等测量中得到日益广泛的应用，同时也广泛地应用在自动控制及电子线路的热补偿电路中。
正电阻温度系数热敏电阻常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等稀土元素，采用陶瓷工艺成型，再高温烧结而成。
广泛用于家用电器中，如新型电吹风、电子锅、食品干燥器、电驱蚊器等产品。
热敏电阻已广泛地应用于工业、农业、医疗、交通、军事、科学研究等领域。
物理实验中主要研究负温度系数的热敏电阻的温度特性。
一、 实验目的1．研究负电阻温度系数（热敏电阻）的温度特性。
热敏电阻特性实验报告
一、实验目的1. 了解热敏电阻的电阻-温度特性及其测温原理。
2. 学习惠斯通电桥的原理及使用方法。
3. 学习坐标变换、曲线改直的技巧。
4. 掌握计算机在实验实时控制、数据采集、数据处理等方面的应用。
二、实验原理热敏电阻是一种半导体材料，其电阻值对温度变化非常敏感。
根据其电阻温度系数的不同，热敏电阻可以分为负温度系数（NTC）和正温度系数（PTC）两种类型。
1. NTC热敏电阻：随着温度的升高，电阻值逐渐减小。
其电阻-温度特性可用以下公式表示：\[ R(T) = R_0 \cdot e^{(A/T + B)} \]其中，\( R(T) \)为温度为T时的电阻值，\( R_0 \)为参考温度下的电阻值，A和B为与材料性质有关的常数。
2. PTC热敏电阻：随着温度的升高，电阻值逐渐增大。
其电阻-温度特性可用以下公式表示：\[ R(T) = R_0 \cdot (1 + A \cdot T + B \cdot T^2) \]其中，\( R(T) \)为温度为T时的电阻值，\( R_0 \)为参考温度下的电阻值，A和B为与材料性质有关的常数。
本实验采用惠斯通电桥测量热敏电阻的电阻值，并通过坐标变换、曲线改直等技巧，绘制出热敏电阻的电阻-温度特性曲线。
三、实验仪器1. 直流稳压电源（2~20V）2. 惠斯通电桥3. 待测热敏电阻4. 温度计5. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 将待测热敏电阻接入惠斯通电桥的Rx端。
2. 设置稳压电源的输出电压，调节温度计，使温度逐渐升高。
3. 在不同温度下，读取电桥的输出电压值，并记录对应的温度值。
4. 将实验数据输入计算机，进行坐标变换、曲线改直等处理。
5. 绘制热敏电阻的电阻-温度特性曲线。
五、实验结果与分析1. 实验数据：| 温度（℃） | 电阻值（Ω） || -------- | -------- || 20 | 10000 || 30 | 5000 || 40 | 2500 || 50 | 1250 || 60 | 625 |2. 分析：根据实验数据，绘制出热敏电阻的电阻-温度特性曲线。
半导体热敏电阻特性研究的实验
半导体热敏电阻特性研究的实验半导体热敏电阻特性研究的实验实验⽬的研究热敏电阻的温度特性实验仪器BR-1半导体热敏电阻测试仪，电阻箱，热敏电阻，温度计，加热器等。
实验原理热敏电阻是阻值对温度变化⾮常敏感的⼀种半导体电阻。
热敏电阻的基本特性是温度特性。
实验表明，在⼀定的温度范围内，半导体的电阻率ρ和热⼒学温度T 之间的关系可表⽰为0b Ta eρ= ，式中0a 和b 为常量，其数值与材料的物理性质有关。
热敏电阻的阻值，根据欧姆定律可写成0b bTTT l l R a eaeS Sρ===式中l 为电极间的距离，S 为热敏电阻的横截⾯积，0l a a S=，常量a ，b 可⽤实验的⽅法求出。
将bT T R ae l =两侧取对数得，1ln ln T R a b T=+令1,ln ,ln T x y R A a T===，则有y A bx =+式中x ，y 可由测量值T 、T R 求出，利⽤n 组测量值，可⽤图解法、计算法求出参数A ，b 值，⼜可由A 求出a 值。
热敏电阻T R 在不同温度时的电阻值，可由惠斯通电桥测得。
实验内容1．将电阻箱、热敏电阻分别接⼊R×36和R ｒ插孔中。
2．将测量的精测、粗测转换开关打向“粗测”，通、断转换开关打向“断”。
3．将电压调节旋钮逆时针调⼩。
4．电热杯中装⼊冷⽔（离杯⼝1.5cm ），将热敏电阻与温度计放⼊电热杯中。
5．电阻箱的阻值先放到2K 的位置上（25℃时热敏电阻的阻值）， 6．打开电源开关，指⽰灯亮，电压调为5V ～6V 。
7．测量的通、断转换开关打向“通”，调节电阻箱使检流计指针基本为零，再将粗测转换开关打向“精测”调节电阻箱使检流计指针不偏转。
计下此时温度和热敏电阻的阻值，填⼊表格中。
8．加热电热杯，将温度每升⾼到5℃，按上述⽅法，将此时温度和热敏电阻的阻值，填⼊表格中，直⾄温度100℃为⽌。
9．实验完后，停⽌加热，关闭电源。
10．绘制测定热敏电阻的温度特性曲线。
半导体热敏电阻特性的研究
半导体热敏电阻特性的研究
半导体热敏电阻作为一种新型传感器，在微机控制中发挥了重要作用。
它在多个应用
中具有广泛的使用价值。
考虑到该类器件的特殊性，有必要了解其特性，以便更好地掌握
其使用情况。
半导体热敏电阻是基于原理研究的。
它的工作原理是基于电阻的变化，即加热时电阻
的变化。
当半导体热敏电阻的温度升高时，其电阻值也会随之变化。
这是因为半导体材料
本身含有自溶物，这些自溶物会随着外界环境温度的变化而换热，从而造成电子空间精度、晶间距和晶粒尺寸的改变。
经过改变，电子传导性能下降，从而使电阻值增大，相应温度
升高。
半导体热敏电阻可用于温度测量和控制，可以获得精确的测量结果。
此外，半导体热敏电阻具有抗干扰能力和灵敏度较高的优点。
首先，它具有良好的抗
干扰性能，它能有效抑制非温度信号对测量结果的干扰，这对精确测量温度非常重要。
另外，半导体热敏电阻具有较高的灵敏度，它能够检测微小的温度变化，可以检测到温度变
化小于0.01℃的信号。
另外,半导体热敏电阻的使用应注意其耐电压。
耐电压指的是在应用半导体热敏电阻时,介质中被容许的最大电压,如果电压超出设计要求,可能会使半导体热敏电阻的性能指
标下降,从而影响测量精度。
因此，使用半导体热敏电阻时，应注意其耐电压。
总之，半导体热敏电阻是一种重要的传感器，具有抗干扰性能好、灵敏度高及耐电压
高等特点。
它是目前温度测量和控制应用中理想的解决方案，是未来发展的趋势。
热敏电阻的温度特性研究.
t/OC
热敏电阻温度特性
热敏电阻的材料构成
金属热敏电阻 材料：金、镍、铋等金属薄膜。 电阻温度系数较小，且多为正。
半导体热敏电阻 材料：金属氧化物，如氧化锰、氧化镍、氧化钴等。 电阻温度系数比金属大十多倍，且多为负。热敏Fra bibliotek阻测温的主要特点：
①灵敏度较高: 其电阻温度系数要比金属大10～ 100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；
RT
L S
A
L eB T S
AeB T
1
ln RT
ln
A B T
T (t 273.15)K
y a bx ln A a B b
a为y轴上截距, b为斜率
电阻的电阻—温度特性曲线图
R
3000
2500
2000
R /
1500
1000
500
0
20
40
60
80
100
t / oc
ln R / ln t
8.0 7.5 7.0 6.5 6.0 5.5 5.0
0.0026
lnRt Linear Fit of Data1_lnRt
0.0028
0.0030
1/T K-1
0.0032
0.0034
QJ23a型直流电桥使用说明
内接检流计, 电源3V, 倍率 X1;
用调零旋钮 对检流计调零;
关闭加热电流,开启风扇电源
箱式电桥
风扇开关
热学实验仪
阻值变化: 约3000Ω ~ 300Ω
【数据记录】
室温t0 =____℃ 热敏电阻值Rt0= _____Ω