电阻温度特性
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。
热敏电阻的电阻--温度特性曲线NTC
RX
RX
I
A
RT
T
21
②并联法
RT RX R RT RX
R
RT
RX
RX
RT
RT // RX
T
22
二、热敏电阻器的伏安特性（U—I）
表示加在其两端的电压和通过的电流，在热敏电阻器 和周围介质热平衡（即加在元件上的电功率和耗散功 率相等）时的互相关系。
1.负温度系数（NTC）热敏电阻器的伏安特性
热敏电阻 引线 玻璃壳
（a）珠状
（b）片状
（c）杆状
（d）垫圈状
6
热敏电阻的特点 1 ．灵敏度高。通常温度变化 1℃阻值变化 约1% ～6% ，电阻温度系数的范围甚宽，绝 对值比一般金属电阻大10～100倍。 2．材料加工容易、性能好 3 ．阻值在 1Ω ～ 10MΩ 之间可供自由选择， 使用方便。 4．稳定性好 5．原料资源丰富，价格低廉 6. 主要缺点是其阻值与温度变化呈非线 性关系。原件稳定性和互换性较差。
热敏电阻温度传感器
姓名：苏衍保，倪希同 班级：14级 控制理论与控制工程 3班 学院：电气与自动化工程学院
1
初识热敏电阻传感器篇
2
一 认识热敏电阻
3
热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随 温度变化而变化的性质制成的。 在温度传感器中应用最多的有热电偶、热 电阻（如铂、铜电阻温度计等）和热敏电阻。 热敏电阻发展最为迅速，由于其性能得到不断 改进，稳定性已大为提高，在许多场合下（-40 ～＋350℃）热敏电阻已逐渐取代传统的温度传 感器。
3．突变型负温度系数热敏电阻器（CTR） Chop Temperature Resistor
11
走进热敏电阻传感器的世界篇 ——热敏电阻的特性
电阻温度特性的测量实验报告心得
电阻温度特性的测量实验报告心得在这个学期的生物实验课上，我们做了许多有趣、新奇而又复杂的科学小实验。
其中最令人难忘和好玩的就数这个“自制水流计”了。
以前看过有关于这方面的书籍，所以对它还是比较熟悉的。
但当真正亲手动手去做时才发现原来要想完成这么简单的事情也并非那么容易。
每次都是出乎意料地费力，可结果总不如意。
经过几次失败后，终于明白了实验操作的技巧：用一根长绳子将三个酒精灯固定在桌面上，把电池夹在两个酒精灯之间，再让一位同学握住手柄将它旋转起来。
刚开始做时感觉很别扭，因为只要稍微移动一下酒精灯的位置，电池盒里的电池就会随着晃动，但后来习惯了就没什么问题了。
试验很顺利，可就当我松懈下来时却被意外打断了——我竟然忘记按暂停键！心里忐忑不安地等待着老师的批评。
我本能地掏出笔准备画图标示错误的地方，不料老师先朝我笑了笑，然后向我走近，低声说道：“继续吧，只要结果准确就行。
”听到老师这样讲我立刻重拾信心，继续尝试起来……这一次是测量金属电阻温度特性的实验，首先老师告诉我们为什么要进行这个实验。
我们知道当导体的温度改变时其电阻值也跟着发生变化。
于是老师从冰箱里拿出了一些金属片（不锈钢），给我们演示在常温时它们的电阻值大约为0。
5—1。
4欧姆，但在室温环境下它们的电阻值就已达10—6欧姆。
此时我更加迫切希望自己能够得到真实数据来证明老师说法的正确性。
不久后我便做好了电路连接工作。
这一次是测量金属电阻温度特性的实验，首先老师告诉我们为什么要进行这个实验。
我们知道当导体的温度改变时其电阻值也跟着发生变化。
于是老师从冰箱里拿出了一些金属片(不锈钢)，给我们演示在常温时它们的电阻值大约为0。
5—1。
4欧姆，但在室温环境下它们的电阻值就已达10—6欧姆。
此时我更加迫切希望自己能够得到真实数据来证明老师说法的正确性。
不久后我便做好了电路连接工作。
但由于导线太短或者距离远未能形成通路，无法判断实验结果。
放学后我向父母讨教了许多做实验的注意事项及怎样才能得到真实数据的办法，总算没有辜负他们的殷切期盼。
热敏电阻温度特性实验的滞后性误差探讨
热敏电阻温度特性实验的滞后性误差探讨热敏电阻是一种根据温度变化而改变电阻值的元件。
在工业自动化、生物医学、环境监测等领域中广泛应用。
在热敏电阻的使用过程中，温度特性对其性能影响非常明显，因此了解热敏电阻的温度特性具有重要意义。
滞后性误差的产生原因主要有以下几个方面：1.热敏电阻自身的热容量：热敏电阻由于具有一定的热容量，需要一定的时间才能达到与所测物体的温度相同的值。
这种热容量与热敏电阻的体积、密度等因素有关。
2.热敏电阻材料的热导率：热导率是指物质传导热量的能力。
热敏电阻材料的热导率低，导致热量传递速度较慢，因此造成了滞后性误差。
3.热敏电阻与测量环境的热传递：在实际使用中，热敏电阻与测量环境之间存在一定的热传递过程，而热传递过程需要一定的时间。
热敏电阻的表面温度与测量环境之间存在一定的温度梯度，因此会产生滞后性误差。
为了减小滞后性误差，需要采取以下措施：1.选择响应速度较快的热敏电阻：不同型号的热敏电阻具有不同的响应速度，可以根据实际情况选择相应的型号。
2.降低热敏电阻的热容量：可以通过减小热敏电阻的体积或采用高热导率的材料来减小热容量，从而加快响应速度。
3.提高热敏电阻材料的热导率：可以选择热导率较高的材料，提高热量传导速度，从而减小滞后性误差。
4.优化测量环境的热传递：可以采用较好的散热装置，如散热片、散热风扇等，加快热传递速度，减小滞后性误差。
滞后性误差的大小与热敏电阻的响应特性、测量环境等相关，具体情况需要实验测量和分析。
通过实验测量滞后性误差的大小，可以根据实际需求进行修正和校正，提高热敏电阻的测量精度和稳定性。
总之，滞后性误差是热敏电阻温度特性实验中的重要误差源之一，能够通过选择合适的热敏电阻、优化测量环境以及进一步研究热传递等方法来减小滞后性误差，提高热敏电阻的测量精度和稳定性。
碳膜电阻的温度
碳膜电阻的温度特性引言碳膜电阻是一种常见的电子元件，广泛应用于电路中的电流限制、电流测量和电压分压等功能。
然而，与金属电阻相比，碳膜电阻的电阻值会受到温度的影响。
本文将探讨碳膜电阻的温度特性，以及在实际应用中如何考虑和处理这种变化。
碳膜电阻的基本原理碳膜电阻的结构由一层薄膜状的碳材料组成，通常通过沉积碳粉或沉积聚合物中的碳形成。
薄膜的形成使得碳膜电阻具有较高的电阻值，以及一定的温度特性。
碳膜电阻的温度系数碳膜电阻的电阻值随温度的变化而变化，这是由于碳材料的电阻率与温度密切相关。
碳膜电阻的温度系数（Temperature Coefficient of Resistance，TCR）用于描述电阻值随温度变化的程度。
通常情况下，TCR的单位为ppm/℃（百万分之一/摄氏度）。
碳膜电阻的温度特性一般来说，碳膜电阻的电阻值随温度的升高而增加。
这是因为在较高的温度下，碳材料的电阻率会增大，导致整体电阻值的增加。
此外，碳膜电阻的温度特性还与碳材料的制备工艺和组成有关，不同的碳膜电阻可能具有不同的温度特性。
碳膜电阻的温度补偿由于碳膜电阻的温度特性，当电路中的环境温度发生变化时，电阻值也会发生变化，从而可能影响电路的正常工作。
为了补偿这种温度变化，可以采取以下几种方法：电路补偿法通过电路设计和电路连接方式进行补偿，例如使用温度传感器将温度信息反馈给电路控制系统，以调整电路工作参数，使得电路整体的性能能够在不同温度下保持稳定。
温度补偿电阻使用具有与碳膜电阻相反的温度特性的元件来进行补偿，例如使用正温度系数电阻（PTCR）或负温度系数电阻（NTCR）与碳膜电阻串联或并联连接，从而抵消碳膜电阻的温度变化。
温度校准和修正对于特定的应用场景，可以通过实验和测试收集到不同温度下的电阻值数据，并建立温度-电阻关系曲线。
通过测量环境温度并使用相应的校准曲线，可以估计和修正碳膜电阻的温度变化。
结论碳膜电阻在使用过程中会受到温度的影响，导致电阻值发生变化。
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/℃。
热敏电阻和热电偶的温度特性测量
热敏电阻和热电偶的温度特性研究(FB203型多档恒流智能控温实验仪)热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，它有负温度系数和正温度系数两种，负温度系数它的电阻率随着温度的升高而急剧下降（一般是按指数规律），而正温度系数电阻率随着温度的升高而急剧升高（一般是按指数规律），金属的电阻率则是随温度的升高而缓慢地上升。
热敏电阻对于温度的反应要比金属电阻灵敏得多，热敏电阻的体积也可以做得很小，用它来制成的半导体温度计，已广泛地使用在自动控制和科学仪器中，并在物理、化学和生物学研究等方面得到了广泛的应用。
【实验目的】1．研究热敏电阻、铜电阻；铂电阻、热电偶的温度特性。
2．掌握利用直流单臂电桥与控温实验仪测量热敏元件在不同温度下电阻值的方法。
【实验原理】温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。
常用的温度传感器的类型、测温范围和特点各不相同，本实验将通过测量几种常用的温度传感器的特征物理量随温度的变化，来了解这些温度传感器的工作原理。
1．热敏电阻温度特性原理：在一定的温度范围内，半导体的电阻率ρ和温度T 之间有如下关系：/1B TAe ρ= （1） 式中1A 和B 是与材料物理性质有关的常数，T 为绝对温度。
对于截面均匀的热敏电阻，其阻值T R 可用下式表示：T lR Sρ= （2） 式中T R 的单位为Ω，ρ的单位为cm Ω，l 为两电极间的距离，单位为cm ，S 为电阻的横截面积，单位为2cm 。
将（1）式代入（2）式，令1l A A S=，于是可得：/B TT R Ae = （3）对一定的电阻而言，A 和B 均为常数。
对（3）式两边取对数，则有：1l n l n T R B A T=+ （4）T R ln 与T1成线性关系，在实验中测得各个温度T 的T R 值后，即可通过作图求出B 和A 值，代入（3）式，即可得到T R 的表达式。
式中T R 为在温度)K (T 时的电阻值)(Ω，A 为在某温度时的电阻值)(Ω，B 为常数)K (，其值与半导体材料的成分和制造方法有关。
电阻的温度特性与应用的实际测试
电阻的温度特性与应用的实际测试电阻是电路中常见的基本元件之一，具有一定的温度特性。
在电子电路设计和实际应用中，了解电阻的温度特性及其对电路的影响至关重要。
本文将探讨电阻的温度特性以及应用的实际测试方法和技巧。
一、电阻的温度特性电阻的温度特性表明，在不同温度下，电阻值的变化情况。
一般情况下，温度升高会导致电阻值的增加。
这是因为电阻材料的导电性会随着温度的升高而减弱，从而导致电阻值增大。
不同材料的电阻对温度变化的响应程度不同，这也是为什么不同类型的电阻有不同的温度系数。
电阻的温度系数（Temperature Coefficient of Resistance，TCR）用来描述电阻随温度变化的关系。
一般以ppm/°C或% /°C来表示。
例如，一个电阻器的温度系数为100 ppm/°C，意味着在温度升高1°C时，其电阻值会增加0.01%。
常见的电阻材料如金属薄膜电阻、炭膜电阻和金属氧化物薄膜电阻，其温度系数分别在几十ppm/°C到几百ppm/°C之间。
二、电阻的温度测试方法为了准确地了解电阻的温度特性，需要进行实际的测试。
下面介绍几种常用的方法：1. 区间法测试：该方法适用于测量具有较大温度系数的电阻，如铂电阻。
通过在不同温度下测量电阻的值，然后计算出温度系数。
2. 环境温度测试：该方法适用于测量环境温度变化对电阻值的影响。
可以将电阻器放置在不同环境温度下，并使用温度计或热敏电阻等测量环境温度，然后记录电阻值的变化。
3. 温度梯度测试：该方法适用于测量电路板上电阻的温度特性。
通过在电路板上布置多个电阻，然后通过一个热源加热电路板，测量和记录每个电阻的温度和电阻值的变化。
三、电阻温度特性在实际应用中的意义电阻的温度特性在电子电路设计和应用中有着重要的实际意义。
1. 温度补偿：由于电阻的温度特性，当电路中存在对电阻值变化敏感的元器件时，如传感器、稳压电路等，可以通过选择具有相反温度特性的电阻来实现温度补偿，以尽可能减小温度对电路的影响。
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。
(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。
电学基础知识电阻的温度特性和电功率的计算
电学基础知识电阻的温度特性和电功率的计算电学基础知识：电阻的温度特性和电功率的计算电阻是电路中常见的一个组件，它对电流的流动产生阻碍作用。
然而，电阻的特性并不是恒定的，它会受到温度的影响而发生变化。
本文将探讨电阻的温度特性以及电功率的计算方法。
一、电阻的温度特性电阻的温度特性描述了电阻值随温度变化的规律。
通常，电阻的温度特性存在两种情况：正温度系数和负温度系数。
1. 正温度系数当电阻值随温度升高而增加时，我们称之为正温度系数。
这意味着电阻的值会随温度的升高而逐渐增大。
这种现象在许多金属材料中都会发生，如铜、铁等。
正温度系数的电阻可以用以下公式表示：Rt = Ro (1 + αt)其中，Rt 是在温度 t 下的电阻值，Ro 是在参考温度下的电阻值，α 是表示温度系数的常数。
2. 负温度系数当电阻值随温度升高而减小时，我们称之为负温度系数。
这意味着电阻的值会随温度的升高而逐渐减小。
这种现象在半导体材料中常常发生，如硅、锗等。
负温度系数的电阻可以用以下公式表示：Rt = Ro (1 - βt)其中，Rt 是在温度 t 下的电阻值，Ro 是在参考温度下的电阻值，β 是表示温度系数的常数。
二、电功率的计算方法电功率表示电流在电路中消耗的能量，它的大小取决于电流和电压的乘积。
在电路中，我们可以用以下公式计算电功率：P = I^2 * R其中，P 是电功率（单位为瓦），I 是电流（单位为安培），R 是电阻（单位为欧姆）。
在实际应用中，我们可以根据电路中的电流和电阻的数值，通过上述公式计算得到电功率的数值。
这样的计算对于电路的设计和安全运行非常重要。
结语电阻的温度特性和电功率的计算是电学基础知识中的重要内容。
理解电阻的温度特性有助于我们更好地选择适合的电阻材料和进行电路设计。
同时，掌握电功率的计算方法能够帮助我们正确评估电路的工作状态和安全性。
通过学习和应用这些知识，我们能更好地理解和运用电学知识，提高电路设计和维护的能力。
电阻的温度特性与应用
电阻的温度特性与应用电阻是电路中常见的元件之一，它的温度特性对电路的稳定性和性能具有重要影响。
本文将探讨电阻的温度特性，并介绍一些与之相关的应用。
一、电阻的温度特性电阻的温度特性指的是电阻值随温度变化而产生的变化。
一般情况下，电阻值随温度的升高而增加。
这是由于温度升高会使导体的电阻率增大，导致电流通过时产生更多的热量，从而使电阻值增加。
不同类型的电阻对温度变化的响应程度不同。
有些电阻具有正温度系数，即电阻值随温度升高而增加；有些电阻则具有负温度系数，即电阻值随温度升高而减小；还有些电阻的温度系数接近于零，即电阻值变化较小。
二、电阻的应用1. 温度传感器电阻的温度特性使其成为温度传感器的重要组成部分。
通过测量电阻值的变化，可以反推出被测量物体的温度。
常见的温度传感器包括热敏电阻和电阻温度探头。
热敏电阻是一种温度敏感的电阻，在不同温度下其电阻值发生明显变化。
热敏电阻的温度特性可以根据不同的应用需求进行调整，常用于恒温器、温度测量仪表等领域。
电阻温度探头则是一种将电阻与测量温度相联系的设备。
通过计算电阻值与温度之间的关系，可以精确测量物体的温度。
电阻温度探头在工业自动化、气象观测等领域得到广泛应用。
2. 稳压电路电阻的温度特性也可以应用于稳压电路中。
稳压电路是通过调节电压以保持电路中某个元件的电压恒定的电路。
电阻的温度系数可以用于稳定电压源的输出。
在稳压电源中，通过选择具有适当温度系数的电阻，可以实现稳定的输出电压。
例如，采用负温度系数的电阻，当电路温度升高时，其电阻值减小，可以部分抵消电源电压的上升，从而实现稳定的输出。
3. 计算机工程电阻在计算机工程中发挥着重要作用。
在电子电路中，电阻用于限制电流、分压、作为电压分配器等。
电阻的温度特性在电路设计中需要被合理考虑。
由于温度变化会导致电阻值的变化，可能对电路的性能产生不良影响。
因此，在计算机工程中，需要选择合适的电阻类型和合理布局，以保证电路的稳定运行。
热电阻测温特点
热电阻测温特点热电阻是一种常用的温度传感器，用于测量温度。
它的工作原理是基于材料的温度与其电阻值之间的关系。
在温度变化时，热电阻的电阻值也会相应地发生变化，通过测量电阻值的变化，可以确定温度的变化。
热电阻测温的特点主要包括以下几点：1. 精度高：热电阻具有较高的温度测量精度，能够满足许多工业和科学实验的要求。
常用的热电阻材料有铂金（PT100、PT1000）和镍铁（NI100、NI1000）等，其测量精度可以达到0.1摄氏度。
2. 稳定性好：热电阻的温度响应速度较快，且稳定性好。
它的响应时间通常在几十毫秒到几秒之间，适用于对温度变化要求较高的场合。
3. 范围广：热电阻可以测量的温度范围较大，一般可达-200摄氏度至800摄氏度。
不同材料的热电阻适用于不同的温度范围，可以根据具体需求选择合适的热电阻材料。
4. 抗干扰能力强：热电阻测温信号受干扰的影响较小，具有较好的抗电磁干扰能力。
在工业环境中，存在许多电磁干扰源，如电机、电磁阀等，热电阻能够通过合理的电路设计和屏蔽措施，减少外界干扰对温度测量的影响。
5. 易于安装和维护：热电阻的结构简单，体积小，重量轻，安装方便。
一般情况下，热电阻通过连接电缆与测量仪器相连，可以远程测量温度，并且不会对被测物体造成破坏。
6. 成本适中：相比其他温度传感器，如热电偶和红外线测温仪等，热电阻的成本较低。
这使得热电阻成为了许多应用中的首选传感器。
热电阻的测温原理是基于热敏材料的电阻随温度的变化而变化。
热电阻通常由金属或半导体材料制成，这些材料的电阻值随温度的升高而增大。
其中，铂金材料是应用最广泛的热电阻材料之一。
铂金热电阻的电阻-温度特性是经过精确校准的，可以提供较为准确的温度测量结果。
热电阻的测温原理可以通过以下方式解释：当热电阻与被测物体接触时，热电阻吸收被测物体的热量，导致其温度升高。
随着温度的升高，热电阻的电阻值也会相应地增大。
这是因为热敏材料中的电子受热激发，电阻发生变化。
电阻的温度特性与应用的研究
电阻的温度特性与应用的研究电阻是电路中常见的电子元件，它的电阻值会随温度的变化而发生变化。
电阻的温度特性对电路的稳定性和精度等方面都有着重要的影响。
本文将深入探讨电阻的温度特性及其应用。
一、电阻的温度特性电阻的温度特性是指电阻值随温度变化的规律。
一般来说，电阻的温度特性可以分为正温度系数和负温度系数两种类型。
1. 正温度系数正温度系数是指电阻值随温度的升高而增加。
大部分金属材料的电阻特性属于正温度系数，如铜、铁等。
正温度系数的电阻常用于温度传感器、温度补偿电路等应用中。
2. 负温度系数负温度系数是指电阻值随温度的升高而减小。
例如，硅、锗等半导体材料的电阻特性属于负温度系数。
负温度系数的电阻常用于温度补偿电路、温度控制器等应用中。
二、电阻的应用案例1. 温度传感器电阻的温度特性使其成为常用的温度传感器。
温度传感器通常由正温度系数的电阻构成，可以根据电阻值的变化来测量温度的变化。
常见的温度传感器有热敏电阻和热电偶等。
热敏电阻是一种根据电阻值随温度变化的特性来测量温度的元件。
当温度升高时，电阻值增加，从而可以计算出温度的变化。
热敏电阻常用于温度测量、温度控制等领域。
热电偶是一种由两种不同金属（常用的有铜和铁）组成的电偶。
两种金属的电阻值会随温度的变化而发生变化，通过测量电偶两端的电压差即可计算出温度的变化。
热电偶被广泛应用于工业自动化、温度测量等领域。
2. 温度补偿电路电子设备工作时，温度的变化会导致电路的精度降低。
为了解决这个问题，可以通过引入温度补偿电路来实现对电路中电阻温度特性的补偿。
温度补偿电路通常由负温度系数的电阻构成。
在电路中，这些电阻会随温度的变化而减小，以达到补偿电路的目的。
温度补偿电路常用于精密测量仪器、自动控制系统等领域，以提高电路的稳定性和精度。
3. 电阻加热电阻的高温特性可以被应用于电阻加热领域。
通过将电流通过电阻产生的热量来实现加热的目的。
电阻加热广泛应用于电炉、电热器、热水器等领域，为人们的生活和工作提供了便利。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
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、 数字万用表
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1
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。
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-5
2
1010），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0R ，即
)/exp(00T B A R = （2）
比较式（1）和式（2），可得
)]1
1(exp[0
0T 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0T 时的电阻值0R ，就可以利用式（3）计算在任意温度T 时的T R 值。
常数B 可以通过实验来确定。
将式（3）两边取对数，则有:
)1
1(ln ln 0
0T T B R R T -+= （4）
由式（4）可以看出，T R ln 与
T
1
成线性关系，直线的斜率就是常数B ，热敏电阻的材料常数B 一般在2000—6000K 范围内。
热敏电阻的温度系数T α定义如下
21T
B dT dR R T T T -=⨯=
α （5） 由式（5）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。
例如，B 值为4000K ，当
)20(15.293C K T ︒=时，热敏电阻的%7.4=T α 1)(-︒C ，约为铂电阻的12倍。
四、实验内容和步骤
1、连接好实验仪器，如图
2、图3所示：
图2
内有加热引线和温度传感器引线
隔热板 恒温腔
图3
2、将“温度选择”开关置于“设定温度”，调节“设定温度粗选”和“设定温度细选”，选择设定所需温度点（如50C ︒），打开“加热开关”，将“温度选择”开关置于“上盘温度”，观察温度的变化，直至温度稳定，此时加热盘可能达不到设定温度，可适当调节“设定温度细选”使其温度达到所需的温度（如50.0℃），这时给加热盘设定的温度要高于所需的温度。
观察数字万用表的读数，待其稳定时，测出此温度时的电阻值。
3、重复步骤2，设定温度依次递增10C ︒（如依次为60C ︒、70C ︒、80C ︒、90C ︒、100C ︒），测出在上述温度点时的电阻值。
4、根据上述实验数据，绘出T R T -曲线和T R ln －
T 1曲线，验证T R ln 与T
1
是否成线性关系。
5、将NTC 热敏电阻传感器换成Pt100传感器，实验观测随着温度的变化，Pt100的电阻值如何变化，有什么特点。
五、数据记录及处理
1、 测量出对应温度的电阻值，且求出T
1
，T R ln
数字万用表
插入加热盘 的恒温腔中
2、作出NTC 热敏电阻的T R T -曲线
3、验证T R ln 与T
1
是否成线性关系
4、误差分析
5、Pt100的电阻值随着温度变化的规律
六、思考题
1、半导体热敏电阻与金属导热电阻比较，具有什么特点？
2、数据记录及处理中为什么要验证T R ln 与
T
1
是否成线性关系？ 3、当温度变化时，NTC 热敏电阻与Pt100的电阻值分别做什么变化，变化的趋势各有
什么特点？
℃
Ω/T R
1)/(-︒C T
T R ln。