热敏电阻测量温度(已批阅)

合集下载

热敏电阻测室温实验报告

热敏电阻测室温实验报告

热敏电阻测室温实验报告
实验目的:了解热敏电阻的特性及测量室温的方法。

实验原理:热敏电阻是一种随着温度变化而改变电阻值的电阻。

在本实验中,我们将使用PTC热敏电阻。

当热敏电阻受到外部温度的影响时,电阻值随之改变。

PTC热敏电阻的电阻随温度升高而升高,因此可以通过测量电阻值来确定温度。

实验步骤:
1. 准备实验材料:PTC热敏电阻、电解电容器、万用表。

2. 将PTC热敏电阻和电解电容器依次连接,并在万用表上选择电阻量程。

4. 测量PTC热敏电阻的电阻值,并记录下来。

5. 根据电阻值计算室温。

实验结果:
1. 测量结果如下表所示:
PTC热敏电阻电阻值(Ω)室温(℃)
220 24
205 25
190 26
175 27
160 28
2. 通过实验数据计算,PTC热敏电阻的温度系数为0.143℃/Ω。

结论:本实验使用PTC热敏电阻测量室温,得出了准确的测量结果,并计算出了PTC 热敏电阻的温度系数。

通过本实验,我们了解了热敏电阻的特性及测量室温的方法,这对于温度测量有重要的意义。

2019年用热敏电阻测量温度2.doc

2019年用热敏电阻测量温度2.doc

实验报告姓名:叶洪波学号:PB05000622实验名称用热敏电阻测量温度 实验目的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。

本实验旨在了解热敏电阻-温度特性和测温原理,掌握惠斯通电桥的原理和使用方法。

学习坐标变换、曲线改直的技巧和用异号法消除零点误差等方法。

实验仪器热敏电阻,变压器,水银温度计,电炉,有盖的水杯,惠斯通电桥,检流计实验原理 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:Fe 3O 4、MgCr 2O 4等)的电阻与温度关系满足式(1):TBT e R R ∞= (1)式中R T 是温度T 时的热敏电阻阻值,R ∞是T 趋于无穷时热敏电阻的阻值,B 是热敏电阻的材料常数,T 为热力学温度。

金属的电阻与温度的关系满足(2):)](1[1212t t a R R t t -+= (2)式中a 是与金属材料温度特性有关的系数,R t1、R t2分别对应于温度t 1、t 2时的电阻值。

电阻的温度系数可由式(3)来决定:dtdR R a tt 1=(3)热敏电阻的电阻-温度特性与金属的电阻-温度特性比较,有三个特点: (1) 热敏电阻的电阻-温度特性是非线性的(呈指数下降)。

(2) 热敏电阻的阻值随温度的增加而减小,温度上升会使半导体的电阻值迅速下降。

因此温度系数是负的(2TB a ∝)。

热敏电阻的温度系数约为-(30~60)×10-4K -1。

(3) 半导体电阻对温度变化的反应比金属电阻灵敏得多。

2.惠斯通电桥的工作原理半导体热敏电阻和金属电阻的阻值范围,一般在1~106Ω,需要较精确测量时常用电桥法,惠斯通电桥是应用很广泛的一种仪器。

惠斯通电桥的原理,如图3.5.2-2(a )所示。

四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 组成一个四边形,即电桥的四个臂,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E ,而在另一对对角B 和D 之间接入检流计G 。

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】

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。

热敏电阻温度传感器测温实验

热敏电阻温度传感器测温实验

实验二十二热敏电阻温度传感器测温实验一、实验目的:掌握热敏电阻的工作原理及其测温特性。

二、实验原理:用半导体材料制成的热敏电阻具有灵敏度高,可以应用于各领域的优点,热电偶一般测高温时线性较好,热敏电阻则用于200℃以下温度较为方便,本实验中所用热敏电阻为负温度系数。

温度变化时热敏电阻阻值的变化导致运放组成的压/阻变换电路的输出电压发生相应变化。

三、实验所需部件:热敏电阻、温度变换器、电压表、温度计(可用仪器中的P-N结温度传感器或热电偶作测温参考)。

四、实验步骤:1.观察装于悬臂梁上封套内的热敏电阻,将热敏电阻接入温度变换器Rt端口,调节“增益”旋钮,使加热前电压输出Vo端电压值尽可能大但不饱和。

由数字温度计读出环境温度并记录。

将热电偶两端子极性正确地插入数字温度计插孔内。

2. 打开加热器,观察数字温度计的读数变化。

经过足够上的时间后,数字温度计的读数不再升高(或者,电压表示数不再变化),达到一个稳定值,说明此时加热器的加热功率与热量耗散功率达到平衡,从而温度不再变化。

关闭加热器。

3. 观察数字温度计的读数变化,每降温1℃记录一个电压表的输出电压值,并填入以下数据表中。

根据表中数据作出V-T曲线,求出灵敏度S。

S=△V/△T4.再次打开加热器,重复步骤3.5.观察数字温度计的读数变化,每降温1℃,用万用表测出热敏电阻的电阻值,并填入以下数据表中。

6.负温度系数热敏电阻的电阻温度特性可表示为:Rt =Rto exp Bn (1/T –1/To)式中Rt、Rto分别为温度T、To时的阻值,Bn为电阻常数,它与材料激活能有关,一般情况下,Bn=2000~6000K,在高温时使用,Bn值将增大。

由以上实验结果,求出电阻常数Bn的值。

热敏电阻测温度

热敏电阻测温度

实验题目:用热敏电阻测量温度实验目的:了解热敏电阻的电阻-温度特性和测温原理,掌握惠斯通电桥的原理和使用方法,学习坐标、曲线改直的技巧和用异号法消除零点误差等方法。

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:Fe 3O 4、MgCr 2O 4等)的电阻与温度关系满足:TB T e R R ∞= (1) 式中R T 是温度T 时的热敏电阻阻值,R ∞是T 趋于无穷时热敏电阻的阻 值,B 是热敏电阻的材料常数,T 为热力学温度。

金属的电阻与温度的关系满足:2121[1()]t t R R t t α=+-(2)式中α是与金属材料温度特性有关的系数,R t1、R t2分别对应于温度t 1、 t 2时的电阻值。

根据定义,电阻的温度系数有:dtdR R a tt 1=(3)R t 是在温度为t 时的电阻值。

两种情况的电阻温度曲线如图(1)和图(2)所示。

热敏电阻的电阻-温度特性与金属的电阻-温度特性比较,有三个特点: (1)热敏电阻的电阻-温度特性是非线性的(呈指数下降),而金属的电阻-温度特性是线性的。

(2)热敏电阻的阻值随温度的增加而减小,因此温度系数是负的(2T B a ∝)。

金属的温度系数 是正的 (dt dR a /∝)。

(3)半导体电阻对温度变化的反应比金属电阻灵敏得多。

这些差异的产生是因为当温度升高时,原子运动加剧,对金属中自由电子的运动有阻碍作用,故金属的电阻随温度的升高而呈线性缓慢增加;而在半导体中是靠空穴导电,当温度升高时,电子运动更频繁,产生更多的空穴,从而促进导电。

2.惠斯通电桥的工作原理原理图如右图所示:若G 中检流为0,则B 和D 等势,故此时021R R R R x =,在检流计的灵敏度范围内得到R x 的值。

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021R R R R x =,R 1/R 2和R 0都已知,R x 即可求出。

应用热敏电阻测量温度的方法简述

应用热敏电阻测量温度的方法简述

应用热敏电阻测量温度的方法简述摘要:本文介绍了利用热敏电阻实现的简单温度测量方法。

讲述了这种测量方法的基本原理、具体测量过程,并且根据电路及电子技术推导出了温度计算公式,文中还给出了几种利用热敏电阻测温的方法。

最后通过具体应用实例验证了该方法的可行性。

关键词:热敏电阻温度测量一、前言在测控系统和电子设备中,常常需要用到各种温度参数。

测量温度的方法很多,可以采用专用的测温芯片或者利用热电偶和热敏电阻实现。

但是要实时测量设备的环境工作温度,采用热敏电阻具有简单实用,最小限度的更改设备电路的优势。

热敏电阻的主要优点是电阻温度系数大,灵敏度高,响应速度快,能进行精密温度测量。

NTC热敏电阻是一种氧化物的烧结体,具有负温度系数,与金属热电阻相比,电阻温度系数大,灵敏度约为金属热电阻的10倍,结构简单,电阻率小,适于动态测量。

热敏电阻与电阻串并联组成的电路具有温度灵敏度高、电路简单、价格便宜等优点,在测试和自动控制领域得到广泛应用。

二、NTC热敏电阻的热电温度特性分析1、温度特性方程热敏电阻的温度特性可用下面经验公式表示:(1)其中,RT—温度为T时的热敏电阻阻值;R0—温度为常温时的热敏电阻阻值,一般常取T0为20℃;B—热敏电阻材料常数,B=1365ln由式(1)可以看出,阻值变化与温度变化为指数关系,随温度升高,热敏电阻阻值迅速下降,灵敏度高是热敏电阻测温的主要优点。

2、热电特性热敏电阻在其自身温度变化1℃时,电阻值的相对变化量称为热敏电阻的温度系数,其值为:(2)由式(2)可以看出,NTC热敏电阻的温度系数是负值,且与温度变化有关。

温度越低,温度系数越大,灵敏度越高,所以NTC热敏电阻常用于低温测量。

三、热敏电阻的测温方法测量的基本原理是通过检测热敏电阻的电气参数来间接测量温度,使用一个热敏电阻Rt、一个分压电阻R0和一个a/d来完成温度检测。

热敏电阻和分压电阻形成分压电路,热敏电阻随着温度变化而变化,电压也就随着变化。

用热敏电阻测温度实验

用热敏电阻测温度实验

用热敏电阻测温度实验一、实验注意事项1.不要用手触摸电炉,以防触电。

2.不要把湿杯子放在电炉上,以防触电。

3.如需更换小烧杯中的水应提烧杯上的铜丝更换,不要提橡皮塞更换以免烧杯脱落摔碎。

4.跟踪测量时不要走人以防电流过大损坏检流计指针。

5.实验做完把设备按原样摆好。

二、检流计的使用:1.“电计”按钮是否按下,如按下应将其旋起。

(如此钮按下突然接电易损坏检流计)。

2.将检流计接线柱的“+”端接电桥“G”端的上端接线柱(向右轻旋柱上黑色小旋钮使插针插入柱上的孔中),检流计接线柱的“—”端接“G”端的下端接线柱(向下轻压该柱黑色按钮插入插针),这样当检流计指针偏向“—”端时说明电桥中R的数值偏大,反之偏小。

3.将检流计的小旋钮旋到白色小点处,调节“零点调节旋钮”使指针为零。

如指针摆动可按下“短路”按钮使其停止摆动。

4.迅速点击一下“电计”按钮,视指针的偏转程度调节电桥的R值(此时电桥的B0,G1按钮应已按下,RX已接好,预设R值为1000Ω这是为防止检流计的指针偏转过大而设的。

),多次点击“电计”按钮和调整R值,直到指针偏值较小时方可按下“电计”按钮跟踪测量。

(这步很重要以防损坏检流计)。

5.实验做完后将“计电”按钮旋起,小旋钮旋到红色小点处锁住指针。

盖好盒盖并旋上旋钮。

三、电桥的使用:1.好检流计上的导线和热敏电阻的导线。

2.左上角的大旋钮决定了R a / R b的比值,其余的四个大旋钮标定了R的阻值。

3.按下B0电源按钮。

4.按下粗调按钮G1,调节R值直到指针偏转较小。

5.按下细调按钮G0,它使检流计的指针偏角增大提高灵敏度。

6.继续调节R值直到指针指“零”。

7.实验做完后旋起B0,G0,G1按钮。

盖好盒盖。

四、实验仪器的管理电桥1.R0的检测:当E , RX断开时,R0是四个敞开的串联可变电阻,打开电桥盒,用万用电表的电阻档表笔分别跨接在(1---1000Ω)各档电阻的两端旋转电阻对应的旋钮测其电阻。

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。

热敏电阻测量温度的原理

热敏电阻测量温度的原理

热敏电阻测量温度的原理嘿,朋友们!今天咱来聊聊热敏电阻测量温度这档子事儿。

你说这热敏电阻啊,就像是个特别敏感的小家伙。

它对温度的变化那叫一个敏感,就跟咱人对天气冷热的感觉似的。

你想想看,温度一有变化,它立马就有反应,是不是挺神奇的?这热敏电阻啊,其实就是利用了材料的电阻会随温度变化这个特点。

就好像你心情好的时候说话声音大,心情不好的时候说话声音小,这热敏电阻的电阻值就随着温度高低而变化呢。

当温度升高,它的电阻值可能就变小了;温度降低呢,电阻值可能就变大了。

这多有意思啊!咱平常生活里,很多地方都用到了热敏电阻来测量温度呢。

比如说,家里的空调,它得知道房间里的温度是多少吧,不然怎么给你调到合适的温度呢?这里面可能就有热敏电阻在默默工作呢。

还有啊,一些电子设备,像手机啥的,也可能用热敏电阻来监测温度,万一温度太高了,它得提醒你呀,不然手机“发烧”了可不好。

你说这热敏电阻像不像一个小侦探?温度一有风吹草动,它就立刻察觉,然后把信息传递出去。

它也不喊累,就那么兢兢业业地工作着。

你再想想,要是没有热敏电阻,那我们得有多不方便呀。

不知道温度,那很多事情都没法准确控制啦。

而且哦,热敏电阻测量温度还挺准的呢。

你别小看它那么小小的一个东西,它可厉害着呢。

它能精确地感知到温度的细微变化,就像一个超级敏锐的触角。

这就好比你能准确地分辨出今天的菜比昨天咸了一点点,厉害吧?那有人可能要问了,这热敏电阻是怎么做到这么厉害的呢?嘿嘿,这就是它的奥秘所在啦。

它里面的材料啊,那都是经过精心挑选和设计的。

这些材料对温度特别敏感,稍微有点变化就能立马反应出来。

这就像是一个训练有素的运动员,反应迅速,动作敏捷。

总之呢,热敏电阻测量温度这事儿,真的是太重要啦。

它在我们生活中默默发挥着作用,让我们的生活更加舒适、方便。

我们可得好好感谢这个小家伙呀!它虽然不大,但是作用可大着呢!难道不是吗?。

热敏电阻测量温度的设计

热敏电阻测量温度的设计

热敏电阻测量温度的设计利用NTC 热敏电阻测量温度1前言热敏电阻有很多应用,比如在家用豆浆机、电饭锅等中的温度控制电路都有使用。

热敏电阻有两种,阻值与温度分别成正、负相关的热敏电阻分别叫PTC 热敏电阻和NTC 热敏电阻。

本文主要对用NTC 热敏电阻测量温度的电子温度计的设计和制作进行说明。

一、设计思路1、粗测2此方法利用伏安法来测量电阻,再代入R-T 函数中得到I-T 函数,从而直接利用电流表来读出温度。

①R-T 函数3T= 616.57R -0.072165 或 R= 0.072165-57.616T ②确定电流表的量程与精度考虑因素:电流表可用的表盘范围以及电流表的最大允许电流。

若使用 1.5V 的电池,由于热敏电阻的阻值大约为1.24k Ω-78.5k Ω(对应温度373K-273K ),故电源内阻忽略不计。

由于所购的100μA 的电流表内阻大约为4700Ω(用万用电表测得),最大电流为100微安。

易计算得,应用10000Ω的定值电阻作为限流电阻。

经测量,当温度为373K 时,电阻大约为1.24k Ω,由欧姆定律可以得到电流大约为93.23μA ;同理,温度为273K 时,电阻大约为78.5k Ω,电流大约为16.16μA 。

由这些数据,可以看出,这种方法可利用的电流表范围较大,且均不超过额定电流范围,故其是一种可行的方法。

相对于重画表盘,查表4的方法来读数会更便捷。

③其他方法计算可以发现,使用电流表粗测,精度有限,因此需要找到一种更精确的方法。

首先,如果使用电压表进行读数,那么这种方法的电压表示数表达式较前一种方法复杂许多。

并且通过对其表达式对温度求二阶导数5,可以得出示数在298K 至318K 之间较为精准,但是在低温区和高温区误差大,因此这种方法可行性低。

④得到I-T 函数确定了粗测的方法之后,计算I-T 函数。

由上述粗测的步骤,我们可以通过闭合电路欧姆定律来计算由得将其代入R-T 函数,消去R ,对温度单位进行转化,得到I-T 函数6:1NTC 热敏电阻,即随温度升高,电阻降低的热敏电阻 2 具体内容见以下原理部分3 I-T 对应表见“使用说明书”4该函数仅限于我们所使用的NTC 电阻,函数温度单位:开尔文K ;电阻单位:欧姆Ω5 通过求导计算,U-T 函数的二阶导数增减不定,可以得出其变化率在273-293K 范围内变化较大 6温度单位为℃,电流单位为A ,经过万用电表测量,所用的电池的电动势为1.485V G T U R R R I =++G T U R R R =--IT= 273-)14850-485.1(57.6160.072165-I⑤粗测所需元件确定温度计的思路之后,需要考虑所需元件。

热敏电阻测温

热敏电阻测温
热敏电阻 阻-温关系:
阻-温关系见下公式:
1 1 B( ) T T1
R R1e
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
其中,R1 为在绝对温度(K,开达尔)T1 下的阻值。 注: 热敏电阻的标称值是在 25℃的条件下测的, 非特殊数明, B 值是该热敏电阻的一个常量。 绝对温度 K 与摄氏温度间的关系: K=℃+273.15 附: 玻封型热敏电阻 MF58,10k,精度:5%;B 值:3950 依据上述参数,可知道该热敏电阻在 25℃下的阻值为 10kΩ,B 值为 3950;于是可推算 出以下关系: 1 ln R 1.02 10 3 (T 为绝对温度,R 为在该温度下的阻值) T 3.95 10 3
8
GND
下面是测试电路(其中,基准电压最好是用 TL431 来实现) ,电阻的精度为 1%:
+5V C1 104 R3 10k C2 10u 2 3 R7 10k +
4
GND 6 R4 10k 5 P1 + R6 10k IC1B LM3 58 7 1 2
IC1A LM358 1
在该电路中,电压跟随器的作用是增大输入阻抗,避免了输入的电压信号受到负载阻抗 的影响,同时也是起到隔离作用。

热敏电阻实验报告

热敏电阻实验报告

热敏电阻实验报告实验步骤: 学生实验报告 1、按照实验要求正确连接导线2、温度从20度升至85度,记录数据,降温从85度降至20度,记录数据3、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,课程名称: 教师: 实验室名称: 绘出 t-Rt曲线)教学单位: 专业: 班级: 温度t 由温度计测出姓名: 学号: 实验日期: 电阻值由惠斯通电桥测出dRdR10tC时斜率,代入公式,计算出热敏电阻的4、在特性曲线上,求出T=50,,实验成绩: 批阅教师: 日期: dRdttt温度系数。

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、实验内容:实验原理实验注意事项热敏电阻是用半导体的氧化物制成的,一般用和,也就是说热敏电阻FeOMgCrO1. 由于仿真程序考虑了热传导的滞后性,开始试验后,请勿随意开关电驴,否则将导3424致像真实情况一样的电驴温度难以把握。

是半导体,非线性电阻元件。

2. 由于仿真程序考虑了电功率和散热因素。

因此,功率过高则升温过速,来不及记录半导体的一个重要特点就是:当温度高时,其阻值急剧减小。

这一点和金属很不相同。

数据;功率过低则升温过慢,浪费时间,甚至可能打不到预定温度。

建议:升温时当温度增加时,金属的阻值不是减小,而是增大。

并且随温度变化的很小。

例如,当温度逐步(按真实情况)提高功率,降温时反之。

升高时,铜的电阻增加0.4%,而半导体的阻值却要减小3%~6%。

可见半导体阻值随温度3. 由于实验要求记录特定温度下的实验数据,所以要多注意温度计读书,以免错过机变化的反应要灵敏的多。

而且,大多数的热敏电阻有着负的温度系数。

会。

建议把温度计窗口一直打开,并及时调节电桥,以免电桥远离平衡,到时来不1dR及调节。

热敏电阻的温度测量范围

热敏电阻的温度测量范围

热敏电阻的温度测量范围热敏电阻是一种根据温度变化而改变电阻值的电子元件,广泛应用于温度测量和控制领域。

其温度测量范围取决于热敏电阻的材料特性和制作工艺,不同类型的热敏电阻可用于不同的温度范围。

热敏电阻的温度测量范围通常被分为两个方面:工作温度范围和极限温度范围。

工作温度范围是指热敏电阻可以持续正常工作的温度范围,而极限温度范围则是指在这个范围之外,热敏电阻可能会失去功能或受到损坏。

一般来说,常见的热敏电阻包括负温度系数(NTC)热敏电阻和正温度系数(PTC)热敏电阻。

下面分别介绍它们的温度测量范围。

1.负温度系数(NTC)热敏电阻:NTC热敏电阻是温度升高时电阻值降低的热敏电阻。

NTC热敏电阻的温度测量范围通常在-50°C至+200°C之间,但也有一些特殊材料的NTC热敏电阻可达到更低或更高的温度范围。

例如,高温型NTC热敏电阻的测量范围可达到-40°C至+300°C。

NTC热敏电阻广泛应用于家电、汽车、医疗等领域的温度测量和控制中。

2.正温度系数(PTC)热敏电阻:PTC热敏电阻是温度升高时电阻值增加的热敏电阻。

PTC热敏电阻的温度测量范围一般在0°C至+150°C之间。

PTC热敏电阻常用于汽车发动机温度传感器、恒温电器、恒温器等设备中。

另外,除了NTC和PTC热敏电阻,还有一些特殊的热敏电阻可用于更广泛的温度测量范围。

3.负温度系数(PTC)热敏电阻:负温度系数(PTC)热敏电阻是一种特殊的热敏电阻,其电阻值在高温下增加,在低温下减小。

PTC热敏电阻的温度测量范围通常在-50°C至+150°C之间。

总的来说,热敏电阻的温度测量范围取决于其材料特性和制作工艺。

不同类型的热敏电阻可用于不同的温度范围,以满足不同应用场景的温度测量和控制需求。

测量热敏电阻的温度特性.

测量热敏电阻的温度特性.
3. 先进行线性化处理,再用公式(5—5—2)计算NTC热敏电阻在温度θ=50℃时的电阻温度系数。
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。

热敏电阻温度系数测定.

热敏电阻温度系数测定.

lnRT 3.292 3.450 3.541 3.624 3.784 3.892 4.059 4.220 4.362 4.519
T
337.7 334.2 331.2 328.2 323.2 319.2 313.2 308.2 303.2 297.7
1 ( 103 ) 2.96 2.99 3.02 3.05 3.09 3.13 3.19 3.25 3.29 3.36 T
2. 熟悉电桥电路,掌握用电桥测电阻的原理、方法 和公式。
3. 掌握非平衡电桥定标方法,注意测量与定标时, 电桥的工作状态(R1,R2,Rc,电源电压)要保持 相同,否则它们不存在对应关系。
4. 明确QJ-19电桥的“粗细调”、“短路”按钮的作 用和用法。
大学物理实验
基本要求
5. 掌握保护开关、检流计的用法。 6. 测量要求同讲义。 7. 数据处理同讲义。 8. 作完整的实验报告
大学物理实验Leabharlann 实验2―8热敏电阻温度系数测定
大学物理实验
实验目的
掌握平衡电桥和非平衡电桥的测量原理及非 平衡电桥的定标方法。
了解热敏电阻的电阻温度特性,以及测温时 的实验条件。
掌握QJ19电桥和指针式灵敏电流计的使用。 测定热敏电阻热敏指数及温度系数。
大学物理实验
基本要求
1. 了解热敏电阻的电阻温度特性,掌握热敏电阻的 电阻温度系数的测定方法。
大学物理实验
非平衡桥定标数据
序号 1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
I(µA) 110 230 340 460 590 670 780 840 900 1000
R() 91.7 78.4 68.0 57.9 49.0 44.0 37.5 34.5 31.5 26.9
  1. 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. 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. 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)。

少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
实验题目:热敏电阻测量温度
实验目的:了解热敏电阻的电阻-温度特性和测温原理,掌握惠斯通电桥的原理和使用方法,学习坐标、曲
线改直的技巧和用异号法消除零点误差等方法。

实验原理:1、半导体热敏电阻的电阻-温度特性
对于某些金属氧化物:T B
T e R R ∞=,B 为材料常数; 对于金属电阻)](1[1212t t a R R t t -+=,定义其中的dt
dR R a t t 1=为温度系数;
两种情况分别图示如下:
两者比较,热敏电阻的电阻和温度是呈非线性的,而金属氧化物的是线性;热敏电阻的温
度系数为负,金属的温度系数为正;热敏电阻对温度变化反应更灵敏。

这些差异的产生是因为当温度升高时,原子运动加剧,对金属中自由电子的运动有阻碍作用,故金属的电阻随温度的升高而呈线性缓慢增加;而在半导体中是靠空穴导电,当温度升高时,电子运动更频繁,产生更多的空穴,从而促进导电。

2、惠斯通电桥的工作原理 原理图如右图所示:
若G 中检流为0,则B 和D 等势,故此时02
1R R
R R x =
,在
检流计的灵敏度范围内得到R x 的值。

少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
实验内容:
1、按图3.5.2-3接线,先将调压器输出调为零,测室温下的热敏电阻阻值,注意选择惠斯通电桥合适的量
程。

先调电桥至平衡得R 0,改变R 0为R 0+ΔR 0,使检流计偏转一格,求出电桥灵敏度;再将R 0改变为R 0-ΔR 0,使检流计反方向偏转一格,求电桥灵敏度。

求两次的平均值
2、 调节变压器输出进行加温,从25℃开始每隔5℃测量一次R t ,直到85℃。

换水,再用9V 电压和3V 电
压外接电表进行测量,然后绘制出热敏电阻的R t -t 特性曲线。

在t=50℃的点作切线,由式(3)求出该点切线的斜率dt
dR 及电阻温度系数α。

3、作T
R t 1}ln{-曲线,确定式(1)中的常数R ∞和B ,再由式(3)求α(50℃时)。

2
1T
B dt
dR R t t -
==
α
1. 比较式(3)和(5)两个结果,试解释那种方法求出的材料常数B 和电阻温度系数α更准确。

实验数据:
实验中,由于时间关系,只测量了内接检流计的情况:
少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
对实验数据的分析如下: 当E=3V 时,灵敏度16871687
/11==
S ,作出R-T 曲线如下:
Y A x i s T i t l e
X Axis Title
单位?坐标轴?图名?
读出在50℃时候的斜率为-22.3,电阻值为699Ω,那么温度系数
0319.0)3.22(699
11-=-⨯=
αK
-1
做出T
R t 1}ln{-
曲线:
少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
Y A x i s T i t l e
X Axis Title
坐标轴?
从图中可以知道Ω=-=∞∞022.0,83.3ln R R ,B=3353
那么有032.0)
50273(33532
2
2-=+-
=-
=T
B α。

将两个温度系数比较可以知道,后者绝对值更大。

当E=9V 时,灵敏度25341267
/12==
S ,作出R-T 曲线如下:
Y A x i s T i t l e
X Axis Title
单位?坐标轴?
在50℃时候切线的斜率为-16.1,R=526Ω,那么可以求出温度系数
少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
0306.0)1.16(526
11-=-⨯=
α
作出T
R t 1}ln{-
曲线:
5.2
5.45.65.8
6.06.26.46.6
6.8
7.07.2Y A x i s T i t l e
X Axis Title
坐标轴?
其中可以知道Ω=-=∞∞031.0,46.3ln R R ,B=3148,那么可以求出温度系数
030.0)
50273(31482
2
2-=+-
=-
=T
B α 1
比较知前者绝对值较大。

小结:
1、 根据实验过程,可以明显感觉到,用后一种方法求出的温度系数值更加准确,这是因为在实验过程中,
要测量准每个温度点所对应的电阻是相当困难的,一般来讲都有几时欧姆的误差,如果只用50℃附近的电阻值来计算温度系数,不确定度就很大了,而用整体的图象法可以在一定程度上减小这种误差; 2、 比较实验数据,发现在相同温度下,E=3V 和E=9V 所测出的电阻有比较大的差别,后者明显偏小,这
是因为当E=9V 时,电流的热效应明显增加,根据热敏电阻的性质,那么热敏电阻的阻值会变小,这也说明,实际上E=9V 时测量得到的电阻值更准确。

但是电压大了,电流的热效应就不可以忽略,所以本实验中采用3V的电压来做。

3、 实验误差的主要来源是对相应温度点的电阻值的测定的不准确,其误差可以达到几十欧姆,这主要是
由于温度计的不精确和热敏电阻对温度变化的敏感性造成的,所以,本实验的精确度并不高。

思考题:
1. 如何提高电桥的灵敏度?
Sol :可以通过加大电压来调节电桥的灵敏度,因为如果电压升高,电流增大,检流计指针偏转就越大,
Δn 就越大,由灵敏度的公式可以知道,灵敏度变高。

少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
2. 电桥选择不同的量程时,对结果的准确度(有效数字)有何影响?
Sol :当桥臂的比值变大时,对于同样的x R 值,电阻箱(表示的)阻值变小,可知测量的x R 值的准确度变小,有效数字的位数变少;反之有相反的结果。

3. 若玻璃温度计的温度示值与实际温度有所差异,对实验结果有什么影响?应如何保证所测的温度
之准确? Sol :若玻璃温度计的温度示值比实际温度偏小,则测得的阻值偏大;反之测得的阻值偏小。

为了使温度测量准确,应选用示数准确的温度计。

在实验过程中,温度计的示数与实际温度的偏差主要是由温度升高过快造成的,因此在实验时间和条件允许的前提下,应该尽量减小加热所用的电压,以减小温度计的示数与实际温度的偏差。

相关文档
最新文档