2020年大学物理热敏电阻实验报告
热敏电阻特性测量及应用实验报告
热敏电阻特性测量及应用实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对热敏电阻特性的测量,掌握热敏电阻的基本特性和测量方法,并了解其在实际应用中的一些特点。
二、实验仪器与设备。
1. 热敏电阻。
2. 恒流源。
3. 电压表。
4. 温度计。
5. 电源。
6. 万用表。
7. 示波器。
三、实验原理。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件,其电阻值随温度的升高而减小,反之则增大。
这种特性使得热敏电阻在温度测量、温度控制等方面得到广泛应用。
四、实验步骤。
1. 将热敏电阻与恒流源、电压表连接成电路。
2. 通过改变电路中的电压值,测量不同温度下热敏电阻的电阻值。
3. 利用温度计测量相应温度下的实际温度。
4. 观察并记录实验数据。
5. 利用万用表测量热敏电阻的电阻温度特性曲线。
五、实验数据及分析。
通过实验测得的数据,我们可以得出热敏电阻的电阻值随温度变化的规律。
随着温度的升高,热敏电阻的电阻值逐渐减小,且呈现出一定的非线性关系。
根据实验数据绘制的电阻-温度曲线,可以清晰地观察到这一特性。
六、实验结果。
通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的特性及其在不同温度下的电阻值变化规律。
同时,我们也掌握了热敏电阻的测量方法和实际应用中的一些注意事项。
七、实验应用。
热敏电阻在温度传感、温度控制、温度补偿等领域有着广泛的应用。
通过对热敏电阻特性的了解,我们可以更好地应用它在实际工程中,为温度相关的系统提供准确的测量和控制。
八、实验总结。
通过本次实验,我们对热敏电阻的特性有了更深入的了解,掌握了其测量方法和应用实践。
同时,也加深了对温度传感器的认识,为今后的实际工程应用打下了基础。
九、参考文献。
1. 《电子元器件与电路》。
2. 《传感器与检测技术》。
以上为热敏电阻特性测量及应用实验报告的内容,希望对您有所帮助。
热敏电阻温度计实验报告
热敏电阻温度计实验报告热敏电阻温度计实验报告引言热敏电阻温度计是一种利用电阻随温度变化的特性来测量温度的仪器。
在工业和科学研究中,温度是一个重要的参数,因此温度的准确测量对于许多实验和应用至关重要。
本实验旨在通过使用热敏电阻温度计来测量不同温度下的电阻值,并分析其特性曲线。
实验方法实验中使用的热敏电阻温度计是一种负温度系数(NTC)热敏电阻,其电阻值随温度的升高而下降。
首先,我们将热敏电阻温度计连接到一个恒流源和一个数字多用表。
然后,我们将热敏电阻温度计放置在不同的温度下,例如室温、冰水混合物和沸水中。
在每个温度下,我们记录下热敏电阻温度计的电阻值,并计算出温度与电阻的对应关系。
实验结果根据实验数据,我们绘制出了热敏电阻温度计的特性曲线。
曲线显示出温度和电阻之间的非线性关系。
在低温下,电阻值较高,而在高温下,电阻值较低。
这是由于热敏电阻的材料特性决定的。
随着温度的升高,热敏电阻材料中的载流子增多,导致电阻值的下降。
讨论与分析根据实验结果,我们可以看出热敏电阻温度计的响应速度较快,可以快速反应温度变化。
这使得热敏电阻温度计在许多实际应用中非常有用,例如温度控制系统和温度补偿。
然而,热敏电阻温度计也存在一些局限性。
首先,由于其非线性特性,我们需要进行一定的校准和计算才能获得准确的温度值。
其次,热敏电阻温度计对环境的变化非常敏感,例如湿度和压力的变化可能会影响其测量精度。
此外,我们还可以利用实验数据进行一些额外的分析。
通过拟合实验数据,我们可以得到一个数学模型来描述热敏电阻温度计的特性曲线。
这将有助于我们更准确地预测和计算温度值。
此外,我们还可以比较不同型号和品牌的热敏电阻温度计的性能差异,以选择最适合特定应用的温度计。
结论通过本次实验,我们成功地使用热敏电阻温度计测量了不同温度下的电阻值,并分析了其特性曲线。
热敏电阻温度计是一种常用的温度测量仪器,具有快速响应和较高的测量精度。
然而,我们也需要注意其非线性特性和对环境变化的敏感性。
热敏电阻实验报告
热敏电阻实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:班 级__光电3班___________ 组 别____第二组_________ 姓 名__邓菊霞___________ 学 号_1110600095_____日 期___2012.11.20____ 指导教师_刘丽峰___【实验题目】 热敏电阻温度特性实验【实验目的】1、研究热敏电阻的温度特性;2、掌握非平衡电桥的工作原理;3、了解半导体温度计的结构及使用方法【实验仪器】直流稳压电源、滑线变阻器、热敏电阻、温度计、电阻箱、微安表、检流计、保温杯、冰块等。
【实验原理】热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC )和负温度系数热敏电阻器(NTC )。
热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。
正温度系数热敏电阻器(PTC )在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC )在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。
本实验所用的是负温度系数热敏电阻。
负温度系数热敏电阻其电阻-温度关系的数学表达式为:)]T T (B exp[R R n T T 0011-= (1) 式中T R 、0T R 代表温度为T 、0T 时热敏电阻的阻值,n B 为热敏电阻的材料系数(n 代表负电阻温度系数)。
上式是一个经验公式,当测温范围不太大时(<450℃),该式成立。
其关系曲线如左图所示。
为便于使用,常取环境温度为25℃作为参考温度(即0T =298K ),则负温度系数的热敏电阻的电阻―温度特性可写成:)]T T (B exp[R R n T 02511-= (2) 0T R (常为25R )是热敏电阻的标称电阻,其大小由热敏电阻材料和几何尺寸决定,对于一个确定的热敏电阻,25R 和n B 为常数,可用实验方法求得。
热敏电阻传感器实训报告
一、引言热敏电阻传感器是一种广泛应用于温度测量和控制的传感器,它能够将温度变化转化为电信号输出,具有结构简单、响应速度快、灵敏度高等优点。
本实训报告旨在通过对热敏电阻传感器的原理、特性、应用等方面的学习,了解热敏电阻传感器的工作原理,掌握其使用方法,并对其进行实验验证。
二、实验原理热敏电阻传感器是利用半导体材料的电阻值随温度变化而变化的特性制成的。
根据温度系数的不同,热敏电阻可分为正温度系数热敏电阻(PTC)和负温度系数热敏电阻(NTC)。
1. NTC热敏电阻:当温度升高时,NTC热敏电阻的电阻值会减小,具有负温度系数。
其电阻值随温度变化的曲线呈非线性,一般用于温度测量和控制。
2. PTC热敏电阻:当温度升高时,PTC热敏电阻的电阻值会增大,具有正温度系数。
其电阻值随温度变化的曲线呈非线性,一般用于过热保护、温度补偿等。
三、实验目的1. 了解热敏电阻传感器的原理、特性和应用。
2. 掌握热敏电阻传感器的使用方法。
3. 通过实验验证热敏电阻传感器的性能。
四、实验器材1. 热敏电阻传感器(NTC、PTC各一只)2. 温度控制器3. 电压表4. 电流表5. 电阻箱6. 电源7. 连接线五、实验步骤1. 将NTC和PTC热敏电阻分别接入电路,通过调节温度控制器改变温度,观察电压表和电流表的读数。
2. 记录不同温度下NTC和PTC热敏电阻的电阻值,绘制电阻-温度曲线。
3. 分析电阻-温度曲线,了解NTC和PTC热敏电阻的特性。
4. 通过实验验证热敏电阻传感器的性能,如灵敏度、线性度等。
六、实验结果与分析1. 实验结果(1)NTC热敏电阻的电阻-温度曲线呈非线性,随着温度的升高,电阻值逐渐减小。
(2)PTC热敏电阻的电阻-温度曲线呈非线性,随着温度的升高,电阻值逐渐增大。
2. 分析(1)NTC热敏电阻的灵敏度较高,在较小的温度变化下,电阻值变化较大,适用于精确测量温度。
(2)PTC热敏电阻的灵敏度较低,但在高温下具有较高的电阻值,适用于过热保护等应用。
大物仿真实验报告 热敏电阻的温度特性
大学物理仿真实验报告热敏电阻得温度特性一、实验目得了解热敏电阻得电阻—温度特性及测温原理,学习惠斯通电桥得原理及使用方法,学习坐标变换、曲线改直得技巧。
二、实验所用仪器及使用方法直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻与温度计、调压器。
三、实验原理半导体热敏电阻得电阻—温度特性热敏电阻得电阻值与温度得关系为:为绝对温度,根据定义,电阻温度系数T,AB就是与半导体材料有关得常数,为:R惠斯通电桥得工作原理时得电阻值。
t就是在温度为t如图所示:就就是待测,四个电阻R0,R1,R2Rx组成一个四边形,即电桥得四个臂,其中Rx之间接入与电阻。
在四边形得一对对角AC之间连接电源,而在另一对对角B与D平衡时与D两点电位相等时,中无电流通过,电桥便达到了平衡。
GB检流计G。
当即可求出。
都已知,RxR0R0必有Rx = (R1/R2)·,(R1/R2)与电桥灵敏度得定义为:说明电桥灵敏度越高。
越大,ΔRx式中Δ指得就是在电桥平衡后Rx得微小改变量,n 实验仪器四、实验所测数据? 不同T所对应得Rt 值RR1 / T,及均值,ln 得值tt五、实验结果:tR -1、热敏电阻得特性曲线t数据点连线作图所对应得点做切线,可以求得切线得斜率:在图上找到T=5088/(0-85)=5(500-0)、 K=031 由此计算出:α=-0、二次拟合得曲线:所对应得点做切线,可以求得切线得斜率:在图上找到T=5089)/(0-84)=5、(K=495-0 由031 =--0、由此计算出:α1 / TR 2、ln -- ()曲线t仿真实验画出图线如下图所示、将图修正0153A=0A但计算机仿真实验画出得曲线图中得值计算有误,正确得、后如下:5383 0153、,B=3047A=0、由此写出R01530、t=六、思考题 1.如何提高电桥得灵敏度?答:电桥得灵敏度与电源电压,检流计得灵敏度成正比,因此提高电源电压,检2.流计得灵敏度能提高电桥灵敏度。
热敏电阻温度计的设计 实验报告
大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告实验名称 热敏电阻温度计的设计教师评语实验目的与要求:(1) 掌握电阻温度计测量温度的基本原理和方法。
(2) 设计和组装一个热敏电阻温度计。
主要仪器设备:稳压电源, 自制电桥盒(如右下图所示), 直流单臂电桥箱和热敏电阻感温原件等。
实验原理和内容: 热敏电阻温度计的工作原理由于热敏电阻的阻值具有随温度变化而变化的性质, 我们可以将热敏电阻作为一个感温原件, 以阻值的变化来体现环境温度的变化。
但是阻值的变化量以直接测量的方式获得可能存在较大的误差, 因此要将其转化为一个对外部条件变化更加敏感的物理量; 本实验中选择的是电流, 通过电桥可以将电阻阻值的变化转化为电流(电压)的变化。
电桥的结构如右图所示, R1、R2、R3为可调节电阻, Rt 为热敏电阻。
当四个电阻值选择适当时, 可以使电桥达到平衡, 即AB 之间(微安表头)没有电流流过, 微安表指零; 当Rt 发生变化时, 电桥不平衡, AB 间有电流流过, 可以通过微安表读出电流大小, 从而进一步表征温度的变化。
成 绩教师签字当电桥不平衡时, 可以描绘成如右侧的电路图。
根据基尔霍夫定律和R1=R2的条件, 能够求得微安表在非平衡状态下的电流表达式:ttg ttcd g R R R R R R R R R U I ++++-=331322)21(式中, Ucd 为加载在电桥两端的电压, Rg 为微安表头的内阻值。
可以见到, 为使Ig 为相关于Rt 的单值函数, R1、R2、R3和Ucd 必须为定值, 而其定制的大小则决定于以下两个因素: 1) 热敏电阻的电阻-温度特性。
2) 所设计的温度计的测温上限t1和测温下限t2。
步骤与操作方法: 1. 温度计的设计(1) 测出所选择的热敏电阻Rt-t 曲线(或由实验室给出)。
(2) 确定R1、R2、R3的阻值。
具体方法如下:该实验中, t1=20℃,t2=70℃, 对应R t -t 曲线可以得到R t1和R t2; Rg 由实验室给出, U cd 取值为1.3V , 由微安表面板上可读出I gm =50μA 。
关于大学物理实验报告参考精选5篇
关于大学物理实验报告参考精选5篇通过实验,我们得出结果,很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的。
下面就是小编给大家带来的大学物理实验报告,希望能帮助到大家!大学物理实验报告1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。
热敏电阻的实验报告
热敏电阻的实验报告热敏电阻的实验报告引言:热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的元件。
它在各个领域中有着广泛的应用,如温度传感器、温度控制系统等。
本次实验旨在通过测量热敏电阻在不同温度下的电阻值,探究其特性和应用。
实验装置和方法:实验所需材料和仪器有:热敏电阻、恒温水槽、数字万用表、电源等。
1. 将热敏电阻连接到电源和数字万用表上;2. 将热敏电阻浸入恒温水槽中;3. 调节恒温水槽的温度,并记录相应的电阻值。
实验结果和分析:通过实验测量得到了一系列不同温度下的电阻值数据。
将这些数据绘制成温度-电阻值曲线,可以看出热敏电阻的特性。
首先,从曲线的形状可以看出,热敏电阻的电阻值随温度的升高而降低,呈现出一个负温度系数特性。
这意味着当温度升高时,电阻值减小,反之亦然。
这一特性使得热敏电阻在温度测量和控制中有着重要的应用。
其次,曲线的斜率也反映了热敏电阻的敏感度。
斜率越大,表示电阻值对温度变化的敏感度越高。
因此,选择合适的热敏电阻可以实现对温度变化的精确控制。
此外,曲线上还可能存在一些拐点或平台。
这些拐点或平台对应着热敏电阻的临界温度,当温度超过或低于这些临界温度时,热敏电阻的电阻值会发生急剧变化。
这种特性使得热敏电阻在温度保护和报警系统中起到重要作用。
应用实例:1. 温度传感器:热敏电阻可以用来测量环境温度,例如室内温度、液体温度等。
通过将热敏电阻与电路连接,可以将电阻值转换为电压或电流信号,从而实现温度的准确测量。
2. 温度控制系统:热敏电阻可以与温度控制器相结合,实现对温度的自动控制。
当温度超过或低于设定的阈值时,热敏电阻的电阻值会发生变化,从而触发控制器采取相应的控制措施,如启动或关闭冷却装置。
3. 温度报警系统:热敏电阻可以用于监测温度变化并触发报警。
当温度超过或低于设定的警戒值时,热敏电阻的电阻值会发生突变,从而触发报警装置,提醒人们采取相应的措施。
结论:通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的特性和应用。
热敏电阻温度特性实验报告
热敏电阻温度特性实验报告热敏电阻温度特性实验报告引言:热敏电阻是一种常用的电子元件,其电阻值会随着温度的变化而发生变化。
了解热敏电阻的温度特性对于电子设备的温度测量和控制至关重要。
本实验旨在通过测量热敏电阻的温度特性曲线,探究其电阻值与温度之间的关系。
实验材料和方法:材料:热敏电阻、直流电源、数字万用表、温度计、恒温水槽、温度控制器、导线等。
方法:1. 将热敏电阻与直流电源、数字万用表连接,组成电路。
2. 将温度计放置在恒温水槽中,并通过温度控制器控制水槽的温度。
3. 将热敏电阻放置在水槽中,使其与水温保持一致。
4. 通过调节温度控制器,使水槽的温度从低到高逐渐升高。
5. 每隔一段时间,记录热敏电阻的电阻值和相应的温度。
实验结果:在实验过程中,我们记录了热敏电阻的电阻值和相应的温度,并绘制了电阻-温度曲线图。
实验结果显示,热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,呈现出明显的负温度系数特性。
随着温度的升高,电阻值的变化越来越明显,呈现出非线性的趋势。
讨论与分析:热敏电阻的温度特性是由其材料的特性决定的。
一般来说,热敏电阻的材料是半导体材料,其电阻值与材料的导电性质和能带结构有关。
在低温下,半导体材料中的载流子浓度较低,电阻值较大;随着温度的升高,载流子浓度增加,电阻值减小。
这种负温度系数特性使得热敏电阻在温度测量和控制中有着广泛的应用。
此外,热敏电阻的温度特性还受到环境因素的影响。
例如,温度的变化速率、湿度等因素都会对热敏电阻的温度特性产生一定的影响。
因此,在实际应用中,我们需要根据具体的环境条件对热敏电阻的温度特性进行修正和校准。
结论:通过本实验,我们成功地测量了热敏电阻的温度特性,并得到了电阻-温度曲线。
实验结果表明,热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,呈现出负温度系数特性。
这一特性使得热敏电阻在温度测量和控制中具有重要的应用价值。
然而,需要注意的是,热敏电阻的温度特性受到环境因素的影响,因此在实际应用中需要进行修正和校准。
热敏电阻特性测量及应用实验报告
热敏电阻特性测量及应用实验报告一、实验目的1.了解热敏电阻的原理和特性;2.掌握热敏电阻的测量方法和技巧;3.通过实验探究热敏电阻的应用。
二、实验仪器与材料仪器:数字万用表、恒流源、温度计;材料:热敏电阻、直流电源。
三、实验原理热敏电阻是利用物质的电阻随温度的变化而变化的特性来实现温度测量的元件。
其电阻值与温度之间存在一定的函数关系,常用的是指数函数关系。
热敏电阻在使用时需要进行测量,常用的测量方法有电桥法和恒流源法。
在电桥法中,利用“桥臂比法”,在恒定电流的情况下,通过对电桥中的“调零”和“调谐”进行调整,在测得电桥平衡时,就可以得到热敏电阻的阻值。
在恒流源法中,利用恒流源对热敏电阻施加恒定电流,通过测量热敏电阻的电压降,进而计算出其阻值。
四、实验步骤1.将实验仪器接线如图所示;2.校准恒流源,使其输出电流为100mA;3.利用数字万用表检验电路通路是否畅通;4.调整实验室温度至指定范围内,读取实验用温度计的读数,并标定与所用热敏电阻的阻值对应的温度值;5.分别采用电桥法和恒流源法测量热敏电阻的阻值,并记录。
五、实验结果及分析1.利用电桥法测量的热敏电阻阻值为300Ω;2.利用恒流源法测量的热敏电阻阻值为280Ω。
六、实验结论通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的原理和特性,学会了热敏电阻的测量方法和技巧,并对其应用进行了探究。
实验结果表明,不同测量方法所得的热敏电阻阻值略有差异。
在实际应用中,需要综合考虑测量方法的准确性和应用场合的实际情况进行选择。
七、实验感想通过本次实验,我们不仅掌握了实际操作技能,还深入了解了热敏电阻的原理和应用,从而更好地认识到电阻的重要性和测量的必要性。
在今后的学习和应用中,我们将更加注重实践操作,探索创新,为科学技术的发展做出更大的贡献。
大物仿真实验报告热敏电阻的温度特性
大学物理仿真实验报告热敏电阻的温度特性一、实验目的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、实验所用仪器及使用方法直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器;三、实验原理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: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:R是在温度为t时的电阻值; 惠斯通电桥的工作原理t如图所示: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;平衡时必有Rx = R1/R2·R0,R1/R2和R0都已知,Rx即可求出;电桥灵敏度的定义为:式中ΔRx指的是在电桥平衡后Rx的微小改变量,Δn越大,说明电桥灵敏度越高;实验仪器四、实验所测数据•不同T所对应的Rt 值R均值,1 / T,及ln R t的值t五、实验结果:1.热敏电阻的R t-t特性曲线数据点连线作图在图上找到T=50所对应的点做切线,可以求得切线的斜率: K=500-0/0-85=由此计算出:α=二次拟合的曲线:在图上找到T=50所对应的点做切线,可以求得切线的斜率:K=495-0/0-84=由由此计算出:α=R-- 1 / T曲线t仿真实验画出图线如下图所示但计算机仿真实验画出的曲线图中A的值计算有误,正确的A=.将图修正后如下:A=,B=由此写出Rt=六、思考题1.如何提高电桥的灵敏度2.答:电桥的灵敏度和电源电压,检流计的灵敏度成正比,因此提高电源电压,检流计的灵敏度能提高电桥灵敏度;另外,检流计电阻,桥臂总阻值,桥臂电阻比也关系到电桥的灵敏度,因此合适的桥臂总阻值,桥臂电阻比也能提高电桥灵敏度;2. 电桥选择不同量程时,对结果的准确度有效数字有何影响答:第1测量盘×1000,即第1测量盘不置于“0”时,结果的有效数字位数都为四位;但选择不同量程时,电阻精确到的小数位数不同;选择量程时,要尽量使能读取四位有效数字,即第1测量盘不置于“0”;。
热敏电阻实验报告
热敏电阻实验报告热敏电阻实验报告引言:热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的器件。
它在许多领域中都有广泛的应用,如温度控制、温度测量等。
本实验旨在通过实际操作和数据采集,探究热敏电阻的特性和应用。
实验材料:- 热敏电阻- 温度计- 电压表- 电流表- 多用途电路板- 电源- 连接线实验步骤:1. 将热敏电阻连接到多用途电路板上,确保连接稳固。
2. 将电源连接到电路板上,注意电压和电流的设定。
3. 通过电压表和电流表,测量热敏电阻在不同温度下的电压和电流数值。
4. 使用温度计,测量不同温度下的环境温度。
5. 记录实验数据,并进行分析和讨论。
实验结果:通过实验数据的采集和分析,我们得到了以下结果:1. 温度与电阻之间的关系:根据实验数据,我们可以观察到热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小。
这是因为热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系。
随着温度的升高,热敏电阻内部的电阻材料的电阻率会发生变化,从而导致整体电阻值的变化。
2. 热敏电阻的灵敏度:通过实验数据的比较,我们可以计算出热敏电阻的灵敏度。
灵敏度是指单位温度变化引起的电阻变化。
我们可以通过计算电阻的变化率来得到灵敏度的数值。
实验结果表明,热敏电阻的灵敏度较高,能够对温度变化做出较为敏感的响应。
3. 热敏电阻的应用:热敏电阻在许多领域中都有广泛的应用。
其中一个典型的应用是温度控制。
通过将热敏电阻与其他电子元件结合,可以实现温度的自动控制。
例如,我们可以将热敏电阻与风扇控制电路相连,当环境温度升高时,热敏电阻的电阻值减小,从而触发风扇启动,以降低温度。
结论:通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的特性和应用。
热敏电阻在温度测量和控制方面具有重要的作用,能够提供准确的温度信息,并实现温度的自动调节。
热敏电阻的灵敏度较高,对温度变化具有敏感性。
在今后的实际应用中,我们可以根据热敏电阻的特性,设计出更加智能和高效的温度控制系统。
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。
热敏电阻的实验报告
热敏电阻的实验报告热敏电阻的实验报告引言热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的电子元件。
它在现代科技中具有广泛的应用,如温度测量、温度控制、温度补偿等领域。
本实验旨在通过实际操作,研究热敏电阻的特性和工作原理。
实验器材和方法本次实验所使用的器材包括热敏电阻、数字万用表、恒温槽和温度计。
首先,将恒温槽的温度设定在室温附近,确保恒温槽内的温度稳定。
然后,将热敏电阻连接到数字万用表上,以测量电阻值。
接下来,将热敏电阻放入恒温槽中,并逐渐提高恒温槽的温度,记录下相应的电阻值和温度。
实验结果与分析通过实验测量得到的数据,我们可以绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线。
从曲线可以看出,在低温区域,热敏电阻的电阻值随温度的升高而迅速增加;而在高温区域,电阻值的增加速度逐渐减缓。
这是因为热敏电阻的电阻值与温度呈非线性关系,随着温度的升高,热敏电阻内部的材料结构发生变化,导致电阻值的变化。
进一步分析热敏电阻的特性,我们发现它具有以下几个重要的特点:1. 温度敏感性:热敏电阻对温度的变化非常敏感,即使在微小的温度变化下,电阻值也会有明显的变化。
这使得热敏电阻成为温度测量和控制领域中不可或缺的元件。
2. 非线性特性:与普通电阻不同,热敏电阻的电阻-温度曲线呈现出非线性关系。
这意味着在不同温度下,电阻值的变化速率不同,需要根据具体应用进行合适的校准。
3. 温度响应时间:热敏电阻的响应时间较长,即在温度变化后,电阻值需要一定的时间才能稳定下来。
因此,在某些需要快速响应的应用中,可能需要考虑其他更适合的温度传感器。
结论通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的特性和工作原理。
热敏电阻作为一种能够根据温度变化而改变电阻的元件,在温度测量和控制领域发挥着重要的作用。
然而,我们也需要注意到热敏电阻的非线性特性和响应时间,以确保在实际应用中能够得到准确的测量结果。
未来的研究方向可以包括进一步探索热敏电阻的材料特性,以提高其温度敏感性和响应时间;同时,结合其他传感器技术,开发更加精确和快速的温度测量和控制系统。
实验报告热敏电阻
实验报告(热敏电阻) 实验报告:热敏电阻一、实验目的本实验旨在探究热敏电阻的特性及其在温度测量中的应用。
通过实验,了解热敏电阻的基本原理、构造及特性曲线,掌握热敏电阻的测量方法,为后续应用奠定基础。
二、实验原理热敏电阻是一种利用半导体材料制成的温度传感器。
其电阻值随温度变化而变化,具有灵敏度高、体积小、响应速度快等优点。
热敏电阻的阻值与温度的关系通常呈非线性,因此需要通过实验拟合出其特性曲线。
三、实验步骤1.准备实验器材:数字万用表、热敏电阻、恒温水槽、温度计、不锈钢圆环、导线若干。
2.将热敏电阻悬挂在不锈钢圆环上,保持与水充分接触。
3.将导线连接到数字万用表和热敏电阻上,确保连接稳定。
4.将数字万用表调整到电阻测量模式,测量热敏电阻在不同温度下的阻值。
5.同时使用温度计记录水槽中的温度。
6.改变水槽中的温度,重复步骤4和5,获取多组数据。
7.利用Excel等数据处理软件,绘制热敏电阻的特性曲线。
四、实验结果及分析实验数据如下表所示:Excel绘制特性曲线,可以发现阻值与温度之间的关系呈现出明显的非线性关系。
这一结果符合热敏电阻的基本特性,为其在实际应用中的温度补偿提供了依据。
五、实验结论通过本实验,我们了解了热敏电阻的基本原理和特性。
实验结果表明,热敏电阻的阻值随温度的升高而降低,且呈现出明显的非线性关系。
这一特性使得热敏电阻在温度测量领域具有广泛的应用前景,例如体温测量、环境温度监测等。
在实际应用中,可以根据需要对热敏电阻进行选择和配置,以满足不同精度和范围的温度测量需求。
此外,本实验还提供了热敏电阻在实际应用中的一种测量方法,为后续相关研究提供了参考。
六、实验建议与展望本实验对热敏电阻的特性进行了初步探究,但在实验过程中发现一些问题值得进一步探讨和研究:1.在实验过程中,我们发现热敏电阻的阻值会随着温度的变化而发生漂移。
这可能会对实验结果产生一定的影响。
未来可以进一步研究如何减小热敏电阻阻值的漂移,提高测量的准确性。
热敏电阻特性研究实验报告
热敏电阻特性研究实验报告热敏电阻特性研究实验报告引言:热敏电阻是一种能够根据温度的变化而改变电阻值的材料。
它在许多领域中都有广泛的应用,比如温度控制、温度测量和温度补偿等。
本实验旨在研究热敏电阻的特性,并探究其在不同温度下的电阻变化规律。
实验方法:首先,我们准备了一台温度控制装置和一根热敏电阻。
将热敏电阻与电路连接,然后将其放置在温度控制装置中。
通过改变温度控制装置的设置,我们可以控制热敏电阻所处的温度。
实验过程:我们首先将温度控制装置的温度设置为室温,然后记录下此时热敏电阻的电阻值。
接下来,我们逐渐提高温度,每隔10摄氏度记录一次热敏电阻的电阻值。
当温度达到100摄氏度时,我们停止了温度的升高,并记录下此时的电阻值。
实验结果:根据我们的实验数据,我们可以得到一个电阻-温度曲线。
从图表中可以看出,在低温下,热敏电阻的电阻值相对较高。
随着温度的升高,电阻值逐渐下降。
当温度达到一定值后,电阻值开始急剧下降,直至趋近于零。
这是因为在高温下,热敏电阻的电阻值受到温度的极大影响,导致电阻值几乎为零。
讨论:热敏电阻的这种特性使其在温度测量和控制中非常有用。
通过测量热敏电阻的电阻值,我们可以准确地确定所测量的温度。
此外,由于热敏电阻在高温下电阻值接近零,因此它也可以用于过热保护和温度补偿。
例如,在一些电子设备中,热敏电阻可以用于监测电路的温度,当温度过高时,它可以触发保护机制,以防止设备过热而损坏。
结论:通过本次实验,我们研究了热敏电阻的特性,并了解了其在不同温度下的电阻变化规律。
热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降,在高温下趋近于零。
这使得热敏电阻在温度测量和控制中具有重要的应用价值。
热敏电阻的特性研究对于电子工程师和科研人员来说是非常有意义的,它们可以通过研究和改进热敏电阻的性能来提高温度测量和控制的精度和可靠性。
大学物理热敏电阻实验报告
大学物理热敏电阻实验报告一、实验目的1、了解热敏电阻的特性和工作原理。
2、掌握测量热敏电阻温度特性的方法。
3、学会使用数据处理软件对实验数据进行分析和处理。
二、实验原理热敏电阻是一种对温度敏感的电阻元件,其电阻值随温度的变化而显著变化。
热敏电阻分为正温度系数(PTC)热敏电阻和负温度系数(NTC)热敏电阻。
本实验中使用的是负温度系数热敏电阻,其电阻值随温度的升高而减小。
热敏电阻的电阻值与温度之间的关系可以用以下经验公式表示:\ R_T = R_0 e^{B\left(\frac{1}{T} \frac{1}{T_0}\right)}\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,\(B\)为材料常数。
通过测量不同温度下热敏电阻的电阻值,然后对数据进行拟合,可以得到热敏电阻的温度特性曲线,并确定其材料常数\(B\)。
三、实验仪器1、热敏电阻实验装置,包括加热装置、温度传感器、电阻测量仪等。
2、计算机及数据采集软件。
四、实验步骤1、连接实验装置将热敏电阻接入电路,连接好温度传感器和电阻测量仪,并将其与计算机相连。
2、设定实验参数在计算机上设置温度测量范围、测量间隔等参数。
3、开始测量启动加热装置,让温度逐渐升高,同时计算机自动采集不同温度下热敏电阻的电阻值。
4、重复测量为了提高实验数据的准确性,重复进行多次测量。
5、结束实验当温度达到设定的上限时,停止加热,结束实验。
五、实验数据记录与处理以下是一组实验测量得到的数据:|温度(℃)|电阻值(Ω)||||| 20 | 1000 || 25 | 850 || 30 | 720 || 35 | 600 || 40 | 500 || 45 | 420 || 50 | 360 |对实验数据进行处理,首先将温度转换为绝对温度\(T\)(单位:K),计算公式为\(T = t + 27315\)。
然后,对数据进行对数变换,得到\(ln R_T\)和\(1/T\)的值。
热敏电阻特性测量及应用实验报告
热敏电阻特性测量及应用实验报告热敏电阻特性测量及应用实验报告引言:热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的器件。
它在许多领域都有广泛的应用,如温度测量、温度控制等。
本实验旨在通过测量热敏电阻的特性曲线,并探索其在温度测量中的应用。
实验设备与方法:实验中我们使用了一台数字万用表、一个恒温水槽和一个热敏电阻。
首先,我们将热敏电阻连接到数字万用表的电阻测量端口,并将其放入恒温水槽中。
然后,我们逐渐调节水槽的温度,同时记录下热敏电阻的电阻值和水槽的温度。
实验结果与分析:通过实验测量,我们得到了热敏电阻的特性曲线。
从曲线上可以看出,热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,呈现出一个明显的负温度系数特性。
这是因为热敏电阻的电阻值与温度之间存在着一定的函数关系,一般可以用以下公式表示:R = R0 * exp(B * (1/T - 1/T0))其中,R为热敏电阻的电阻值,R0为参考温度下的电阻值,B为常数,T为当前温度,T0为参考温度。
根据实验数据,我们可以通过拟合曲线来确定热敏电阻的参数。
通过计算,我们得到了热敏电阻的参考电阻值R0和常数B的数值。
这些参数可以用于后续的温度测量和控制。
应用实例:热敏电阻在温度测量中有着广泛的应用。
例如,在温度传感器中,我们可以将热敏电阻与其他电路元件组合,构成一个精确测量温度的装置。
通过测量热敏电阻的电阻值,我们可以间接地得到当前温度的数值。
这在许多领域都有着重要的应用,如工业控制、医疗设备等。
此外,热敏电阻还可以用于温度控制。
通过将热敏电阻与其他控制电路相连,我们可以根据热敏电阻的电阻值来调节温度。
当温度超过设定的阈值时,控制电路可以自动启动冷却装置,以维持温度在设定范围内。
结论:通过本次实验,我们了解了热敏电阻的特性及其在温度测量和控制中的应用。
热敏电阻的负温度系数特性使其成为一种理想的温度传感器,可以广泛应用于各个领域。
通过进一步的研究和实践,我们可以进一步发挥热敏电阻的优势,为社会的发展做出更大的贡献。
热敏电阻的实验报告
热敏电阻的实验报告热敏电阻的实验报告引言:热敏电阻是一种基于材料的电阻随温度变化而变化的传感器。
它在工业、医疗、环境监测等领域有着广泛的应用。
本实验旨在通过测量热敏电阻在不同温度下的电阻值,研究其特性和应用。
实验目的:1. 了解热敏电阻的基本原理和特性;2. 掌握测量热敏电阻的方法和技巧;3. 分析热敏电阻在不同温度下的电阻变化规律。
实验器材:1. 热敏电阻;2. 温度控制装置;3. 多用途电表;4. 电源。
实验步骤:1. 将热敏电阻连接到电路中,确保电路连接正确;2. 使用温度控制装置将温度逐步升高,记录每个温度下的电阻值;3. 将温度逐步降低,同样记录每个温度下的电阻值;4. 根据记录的数据,绘制电阻-温度曲线。
实验结果:通过实验测量,我们得到了热敏电阻在不同温度下的电阻值,并绘制了电阻-温度曲线。
曲线呈现出明显的非线性特性,随着温度的升高,电阻值呈指数增加,而随着温度的降低,电阻值呈指数减小。
这说明热敏电阻对温度的变化非常敏感。
讨论与分析:1. 热敏电阻的特性:热敏电阻的电阻值随温度变化呈非线性关系。
在低温区域,电阻值随温度的升高而迅速增加;在高温区域,电阻值随温度的升高而缓慢增加。
这种特性使得热敏电阻在温度测量和控制中有着广泛的应用。
2. 应用领域:热敏电阻广泛应用于温度测量和控制领域。
例如,在电子设备中,热敏电阻可用于测量芯片的温度,以保证设备正常工作;在空调系统中,热敏电阻可用于控制室内温度,实现自动调节。
3. 热敏电阻的优缺点:热敏电阻具有灵敏度高、响应速度快、结构简单等优点。
然而,热敏电阻也存在一些缺点,如温度响应范围有限、温度漂移等。
因此,在实际应用中需要根据具体需求进行选择。
结论:通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的原理、特性和应用。
通过测量热敏电阻在不同温度下的电阻值,我们观察到了明显的非线性关系,并了解到热敏电阻在温度测量和控制中的重要作用。
热敏电阻作为一种常见的温度传感器,在各行各业都有着广泛的应用前景。
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大学物理热敏电阻实验报告
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。
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】
FQJⅡ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),连接线若干大学物理实验报告大学物理实验报告。
【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。
因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为式中为两电极间距离,为热敏电阻的横截面。
对某一特定电阻而言,与b均为常数,用实验方法可以测定。
为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有上式表明与呈线,在实验中只要测得各个温度以及对应的电阻的值,以为横坐标,为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数a、b的值。
热敏电阻的电阻温度系数下式给出。
从上述方法求得的b值和室温代入式(14),就可以算出室温时的电阻温度系数。
热敏电阻在不同温度时的电阻值,可由非平衡直流电桥测得。
非平衡直流电桥原理图如右图所示,B、D之间为一负载电阻,只要测出,就可以得到值。
当负载电阻,即电桥输出处于开路状态时,=0,仅有电压输出,用表示,当时,电桥输出=0,即电桥处于平衡状态。
为了测量的准确性,在测量之前,电桥必须预调平衡,这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。
若R1、R2、R3固定,R4为待测电阻,R4=RX,则当R4R4+△R 时,因电桥不平衡而产生的电压输出为:(15)
在测量MF51型热敏电阻时,非平衡直流电桥所采用的是立式电桥,且,则(16)
式中R和均为预调平衡后的电阻值,测得电压输出后,通过式(16)运算可得△R,从而求的=R4+△R。
3、热敏电阻的电阻温度特性研究
根据表一中MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性研究桥式电路,并设计各臂电阻R和的值,以确保电压输出不会溢出(本实验=1000.0Ω,=4323.0Ω)。
根据桥式,预调平衡,将功能转换开关旋至电压位置,按下G、B开关,打开实验加热装置升温,每隔2℃测1个值,并将测量数据列表(表二)。
MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性
温度℃253035404550556065
电阻Ω2700222518701573134111601000868748
非平衡电桥电压输出形式(立式)测量MF51型热敏电阻的数据 i12345678910
温度t℃10.412.414.416.418.420.422.424.426.428.4
热力学
TK283.4285.4287.4289.4291.4293.4295.4297.4299.4301.4
0.0-12.5-27.0-42.5-58.4-74.8-91.6-107.8-126.4-144.4
0.0-259.2-529.9-789-1027.2-124.8-1451.9-1630.1-1815.4-1977.
9
4323.04063.83793.13534.03295.83074.92871.12692.92507.62345.
1
根据表二所得的数据作出~图,如右图所示。
运用最小二乘法计算所得的线性方程为,即MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)的电阻~温度特性的数学表达式为。
4、实验结果误差
通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻温度特性的数学表达式为。
根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻~温度特性的测量值,与表一所给出的参考值有较好的一致性,如下表所示:表三实验结果比较
温度℃253035404550556065
参考值RTΩ2700222518701573134111601000868748
测量值RTΩ2720223819001587140812321074939823
相对误差%0.740.581.600.894.996.207.408.1810.00
从上述结果来看,基本在实验误差范围之内。
但我们可以清楚的发现,随着温度的升高,电阻值变小,但是相对误差却在变大,这主要是由内热效应而引起的大学物理实验报告工作报告。
5、内热效应的影响
在实验过程中,由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过,热敏电阻的电阻值大,体积小,热容量小,因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升,这就是所谓的内热效应
在准确测量热敏电阻的温度特性时,必须考虑内热效应的影响。
本实验不作进一步的研究和探讨。
6、实验小结
通过实验,我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的,而且随着温度上升,其电阻值呈指数关系下降。
因而可以利用电阻温度特性制成各类传感器,可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出,特别适于高精度测量。
又由于元件的体积小,形状和封装材料选择性广,特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器,可应用与各种生产作业,开发潜力非常大。