用热敏电阻测量温度试验
热敏电阻温度计设计实验报告
热敏电阻温度计设计实验报告热敏电阻温度计设计实验报告引言:温度是我们日常生活中非常重要的一个物理量,它直接影响着我们的生活质量和健康状况。
因此,准确测量温度是科学研究和工程应用中的一个重要问题。
本文将介绍热敏电阻温度计的设计实验,通过实验验证其温度测量的准确性和稳定性。
一、热敏电阻的原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻元件。
其工作原理是基于材料的温度系数,即温度变化会导致材料电阻值的变化。
常见的热敏电阻材料有铂、镍、铜等。
在本实验中,我们选用了铂作为热敏电阻材料。
二、实验装置本实验使用了以下装置和元件:1. 热敏电阻:选用了铂热敏电阻,具有较高的灵敏度和稳定性。
2. 恒流源:为了保证热敏电阻上的电流恒定,我们使用了一个恒流源。
3. 电压表:用于测量热敏电阻两端的电压。
4. 温度控制装置:通过控制加热电流的大小,来控制热敏电阻的温度。
三、实验步骤1. 将热敏电阻连接到恒流源上,并将电压表连接到热敏电阻的两端。
2. 打开恒流源,并调整电流大小,使热敏电阻上的电流保持恒定。
3. 打开温度控制装置,并设置所需的温度。
4. 等待一段时间,直到热敏电阻的温度稳定下来。
5. 使用电压表测量热敏电阻两端的电压,并记录下来。
6. 将温度控制装置的温度调整到其他值,重复步骤4和5。
7. 根据测量结果绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线。
四、实验结果与分析根据实验数据,我们绘制了热敏电阻的电阻-温度曲线。
从曲线可以看出,热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加。
这符合热敏电阻的特性。
在实验中,我们还发现热敏电阻的灵敏度较高,即单位温度变化引起的电阻变化较大。
这使得热敏电阻在温度测量领域有着广泛的应用。
此外,我们还测试了热敏电阻的稳定性。
通过多次测量同一温度下的电压值,我们发现其变化范围较小,表明热敏电阻具有较好的稳定性。
五、实验误差分析在实验过程中,可能存在一些误差来源,如电流源的漂移、电压表的测量误差等。
这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。
使用热敏电阻测量温度的步骤
使用热敏电阻测量温度的步骤在我们的日常生活和工作中,测量温度是非常常见的一项任务。
为了准确测量温度,热敏电阻是一种常用且有效的测量工具。
热敏电阻利用材料在温度变化下电阻值的变化来测量温度。
接下来,本文将为您介绍使用热敏电阻测量温度的步骤。
第一步:准备工作使用热敏电阻测量温度之前,我们需要准备相关的工具和材料。
首先,我们需要一根热敏电阻,确保其质量可靠且测量范围适宜。
其次,我们需要一台数字万用表或其他适用的测量仪器。
此外,还需要一台恒温器或其他稳定的温度控制设备,用来提供不同温度环境。
第二步:连接电路将热敏电阻与测量仪器连接起来是测量温度的关键步骤。
首先,将热敏电阻的两个引脚分别连接到万用表的两个测试插孔上。
确保连接稳固而且接触良好。
然后,将万用表调整为电阻测量模式,并选择适当的量程。
确保仪器设置正确,以获得准确的测量结果。
第三步:设置温度在开始测量之前,我们需要确定测试的温度范围。
使用恒温器或稳定的温度控制设备,将温度控制在适当的范围内。
此时,热敏电阻的电阻值将与环境温度相对应。
请注意,温度的变化应该是逐渐的,以免影响测量的准确性。
第四步:记录数据在进行实际测量之前,我们需要记录一些基础数据。
首先,测量起始温度时的热敏电阻的电阻值。
然后,在温度变化时,定期测量电阻值并记录下来。
请注意,测量的时间间隔应适当,以确保准确性与实时性的平衡。
第五步:绘制曲线根据记录的数据,我们可以绘制出热敏电阻与温度之间的关系曲线。
使用适当的软件或绘图工具,将温度表示在横轴上,将电阻值表示在纵轴上。
通过曲线的走势,我们可以推导出电阻值与温度之间的数学关系,从而可以准确地测量未知温度下的电阻值。
第六步:验证与校准在使用热敏电阻测量温度之后,我们需要进行验证和校准工作。
通过与其他可靠的温度测量仪器进行对比,可以验证我们的测量结果的准确性。
如果有需要,我们可以对热敏电阻进行校准,以提高测量的准确性和可靠性。
总结使用热敏电阻测量温度是一项简单且有效的测量方法。
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。
热敏电阻温度特性研究实验
热敏电阻温度特性研究实验热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器件,其特性可以用于温度测量、温度补偿和温度控制等应用。
为了研究热敏电阻的温度特性,我们可以进行以下实验来获取相关数据并分析。
第一步:实验准备在进行实验之前,我们需要准备以下材料和仪器:1. 热敏电阻:选择一款具有明确参数和规格的热敏电阻。
我们可以根据实际需求和实验目的选择合适的材料和规格。
2. 温度控制装置:使用恒温水槽或热电偶与温控器等设备来提供稳定的温度环境。
3. 电阻测量设备:选择一台高精度的电阻计来测量热敏电阻的电阻值。
4. 数据记录装置:通过连接电阻计和计算机,或是使用独立的数据记录设备,将实验数据记录下来以便后续分析。
第二步:实验过程1. 首先,将热敏电阻与电阻测量设备连接。
注意确保连接的稳定和可靠,避免因为松动或接触不良导致实验误差。
2. 将热敏电阻放置在温度控制装置中,并设定一系列不同的温度值。
可以根据实验需求选择适当的温度范围和步进值。
3. 保持每个温度值下的稳定状态,等待热敏电阻达到热平衡。
这样确保测量的数据准确可靠。
4. 使用电阻计测量每个温度下热敏电阻的电阻值,并记录下来。
为了提高准确度,可以对每个温度值进行多次测量并取平均值。
5. 根据实验需要,可以重复多次实验以获得更加可靠的数据。
第三步:实验数据分析与应用1. 整理实验数据,将测量得到的热敏电阻电阻值与相应的温度值进行对应。
2. 基于这些数据,我们可以绘制出热敏电阻的温度特性曲线,其中横轴表示温度,纵轴表示电阻值。
通过曲线的形状和趋势,我们可以分析出热敏电阻的温度响应特性和敏感度。
3. 进一步,我们可以根据实验数据和温度特性曲线,开发出与热敏电阻相关的温度测量、控制和补偿等应用。
例如,使用热敏电阻的温度特性来实现恒温控制系统、电子温度计或温度补偿技术。
其他专业性角度:1. 理论分析:可以通过数学模型和物理方程来解释和解析热敏电阻的温度特性。
例如,通过电阻和温度之间的数学关系,可以计算出电阻值随温度变化的速率或曲线斜率。
热敏电阻温度特性试验实验数据处理
热敏电阻温度特性试验实验数据处理一、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)=5.88由此计算出:α=-0.031二次拟合的曲线: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)=5.89由由此计算出:α=--0.0312.ln R t -- (1 / T)曲线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=0.0153.将图修正后如下:A=0.0153,B=3047.5383由此写出R0.0153t=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。
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。
实验一、热敏电阻应用——温度传感实验.docx(1)
实验一、热敏电阻应用——温度传感实验一、实验目的(1)了解热敏电阻的工作原理。
(2)了解热敏电阻电路的工作特点及原理。
(3)了解温度传感模块的原理并掌握其测量方法。
二、实验内容利用转换元件电参量随温度变化的特征,对温度和与温度有关的参量进行检测。
三、实验原理1. NEWLab温度传感模块认识(1)温度传感模块的电路板认识1)温度/光照传感模块电路板认识温度/光照传感模块电路板结构图:①温敏或光敏电阻传感器②基准电压调节电位器③比较器电路④基准电压测试接口J10,测试温度感应的阀值电压,即比较器1负端(3脚)电压⑤模拟量输出接口J6,测试热敏电阻两端的电压,即比较器1正端(2脚)电压;⑥数字量输出接口J7,测试比较器1输出电平电压⑦接地GND接口J22)继电器模块电路(电路图如下)继电器是一种当输入量(电、磁、声、光、热)达到一定值时,输出量将发生跳跃式变化,使被控制的输出电路导通或断开的自动控制器件。
继电器是一种电子控制器件,它具有控制系统(又称输入回路)和被控制系统(又称输出回路),通常应用于自动控制电路中,它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
继电器模块电路图:3)指示灯模块和风扇模块电路板认识指示灯模块接到继电器的常开开关上,风扇接入继电器的常闭开关上,当温度传感模块输出低电平时,风扇模块工作,指示灯模块停止工作;当温度传感模块输出高电平时,继电器工作,常开和常闭开关工作状态发生变化,指示灯模块开始工作,风扇模块停止工作。
(2)温度传感模块场景模拟界面认识四、实验步骤1. 启动温度传感模块温度传感模块工作时需要有四个模块,分别是温度/光照传感模块、继电器模块、指示灯模块、风扇模块。
(1)将NEWLab实验硬件平台通电并与电脑连接。
(2)将温度/光照传感模块、继电器模块分别放置在NEWLab实验平台一个实验模块插槽上,指示灯、风扇模块放置好,并将四个模块连接好。
用热敏电阻测量温度-实验报告
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 温度关系满足式(1):TBT e R R ∞= (1) 金属的电阻与温度的关系满足(2):)](1[1212t t a R R t t -+= (2)根据定义,电阻的温度系数可由式(3)来决定:dtdR R a tt 1=(3)两种情况的电阻温度曲线如又图(1)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(2TB 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。
R 1/R 2称电桥的比例臂。
021R R R R x =是在电桥平衡的条件下推导出来的。
电桥是否平衡是由检流计有无偏转来判断的,而检流计的灵敏度总是有限的。
引入电桥灵敏度S ,定义为:xx R R nS /∆∆=(4)式中ΔR x 指的是在电桥平衡后R x 的微小改变量(实际上待测电阻R x 若不能改变,可通过改变标准电阻R 0来测电桥灵敏度),Δn 越大,说明电桥灵敏度越高,带来的测量误差就越小。
(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。
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常见的温度测量设备,它利用材料在温度变化下电阻值的变化来反映温度的变化。
本实验旨在通过实际操作,探究热敏电阻温度计的原理、特点以及应用。
一、实验原理热敏电阻温度计是利用材料的电阻随温度的变化而变化的特性来测量温度的一种设备。
其原理基于热敏效应,即材料在温度变化下电阻值的变化。
热敏电阻的电阻值与温度呈反比关系,温度升高时,电阻值减小,反之亦然。
二、实验步骤1. 实验器材准备:热敏电阻温度计、恒流源、数字电压表、温控水槽等。
2. 连接电路:将恒流源连接到热敏电阻上,再将数字电压表连接到热敏电阻两端,确保电路连接正确。
3. 温度控制:将温控水槽加热并设定目标温度,等待水槽温度稳定。
4. 测量电压:记录数字电压表上的电压数值,作为温度计的输出值。
5. 温度变化:逐步调整温控水槽的温度,记录相应的电压数值。
三、实验结果与分析通过实验测量得到的电压数值与温度的关系曲线可以反映热敏电阻温度计的特性。
在实验过程中,我们发现电压与温度之间存在一定的线性关系,但并非完全线性。
这是因为热敏电阻的电阻-温度特性通常是非线性的,即电阻值与温度之间的关系不是简单的比例关系。
四、实验误差与改进在实验过程中,可能会遇到一些误差,如温度控制不准确、电路接触不良等。
为了减小误差,可以采取以下改进措施:1. 提高温度控制的精度,使用更为准确的温控设备。
2. 仔细检查电路连接,确保接触良好,避免电阻值的测量误差。
3. 多次重复实验,取平均值,以减小随机误差的影响。
五、应用与展望热敏电阻温度计在实际应用中具有广泛的用途。
例如,在家电中,热敏电阻温度计常用于空调、冰箱等设备的温度控制,保证设备在适宜的温度范围内工作。
在工业领域,热敏电阻温度计也被广泛应用于各种生产过程的温度监测与控制中。
未来,随着科技的不断进步,热敏电阻温度计的精度和稳定性将进一步提高。
同时,热敏电阻温度计的应用范围也将扩大,涉及更多领域。
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。
热敏电阻的温度特性实验报告
热敏电阻的温度特性实验报告热敏电阻的温度特性实验报告引言: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。
它在各种电子设备中广泛应用,如温度控制系统、温度补偿电路等。
本实验旨在通过测量热敏电阻在不同温度下的电阻值,研究其温度特性。
实验装置:本实验采用了以下装置:热敏电阻、恒温水槽、电源、数字万用表、温度计等。
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. 将恒温水槽中的水加热至不同温度,如20℃、30℃、40℃等。
3. 使用温度计测量水槽中的水温,并记录下来。
4. 使用数字万用表测量热敏电阻在不同温度下的电阻值,并记录下来。
5. 重复步骤2-4,直到得到足够的数据。
实验结果:根据实验数据,我们可以绘制出热敏电阻的温度特性曲线。
在实验中,我们发现热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小。
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,热敏电阻中的电子活动增加,电阻值减小。
讨论:热敏电阻的温度特性是其应用的基础。
通过实验数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 热敏电阻的温度特性曲线呈非线性关系。
在低温区域,电阻值随温度的升高呈指数增长;在高温区域,电阻值随温度的升高呈线性增长。
2. 热敏电阻的温度特性与其材料的选择有关。
不同材料的热敏电阻在不同温度范围内表现出不同的特性曲线。
3. 热敏电阻的温度特性可以通过控制电流来实现温度的测量和控制。
通过测量热敏电阻的电阻值,我们可以推算出环境的温度。
结论:本实验通过测量热敏电阻在不同温度下的电阻值,研究了其温度特性。
实验结果表明,热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小,呈现出非线性关系。
热敏电阻的温度特性与其材料的选择有关,可以通过控制电流来实现温度的测量和控制。
这些研究结果对于热敏电阻的应用具有重要的指导意义。
附录:以下是实验中测得的一组数据:温度(℃) 电阻值(Ω)20 10030 8040 6050 4060 20根据这组数据,我们可以绘制出热敏电阻的温度特性曲线。
用热敏电阻测量 温度
实验报告:用热敏电阻测量温度5-06级数学系 蔡园青 PB06001093 2007年4月20日实验目的: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:34Fe O , 24MgCr O 等)的电阻与温度的关系满足式(1):T B T e R R /∞= (1)式中T R 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式(2):)](1[1212t 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,1t R 、2t R 分别对应于温度1t 、2t 时的电阻值。
根据定义,电阻的温度系数可由式(3)来决定:dtdR R t t 1=αt R 是在温度为t 时的电阻值,由下图可知,在R-t 曲线的某一特定点作切线,便可求出该温度时的半导体电阻温度系数α。
由式(1)和式(2)可知,热敏电阻的电阻-温度特性与金属的电阻-温度特性比较,由三个特点:(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)(2TB-∝α。
金属的温度系数是正的)/(dt dR ∝α。
(3)热敏电阻的温度系数约为1410)60~30(--⨯-K ,金属的温度系数为14104--⨯K (铜),两者相比,热敏电阻的温度系数几乎大十几倍。
所以,半导体电阻对温度变化的反应比金属电阻灵敏得多。
2.惠斯通电桥工作原理:电路图如下 :四个电阻A R ,B R ,C R ,X R 组成一个四边形,既电桥的四个臂,其中X R 是待测电阻,闭合回路后,调节C R 使得电流计示数为0,则有C AB X B A XC R R RR R R R R =⇒=,由此计算出X R 的电阻值;3.电桥灵敏度:C ABX R R R R =是在电桥平衡的条件下推导出来的。
热敏电阻温度特性实验报告
热敏电阻温度特性报告
一、实验目的
了解铂热电阻的特性与应用。
二、实验仪器
PT100、水银温度计、万用表、直流稳压电源(2~20V)
三、实验原理
热电阻用于测量时,要求其材料电阻温度系数大,稳定性好,电阻率高,电阻与温度之间最好有线性关系。
当温度变化时,感温元件的电阻值随温度而变化,这样就可将变化的电阻值通过测量电路转换电信号,即可得到被测温度。
四、实验内容与步骤
1.打开“直流电源”开关,调节“2~20V直流稳压电源”电位器,使“直流稳压电源”输出为5V。
2.用万用表接至PT100两端,选择“欧姆”“200”档。
3.将“2~20V直流稳压电源”接至“加热器”。
4.将水银温度计放至加热器表面(加热器已固定在平行梁的下悬臂梁背面),加热源温度慢慢上升。
此时可用水银温度计测量加热源表面温度,同时观察PT100输出阻值的变化。
五、实验报告
1.观察并描述PT100的阻值随温度变化而变化的数据。
六、注意事项
实验过程中温度计示数大于42℃时,应马上拆掉加热电源。
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
用热敏电阻测量温度
用热敏电阻测量温度热敏电阻是一种电阻器件,其电阻值随着温度的变化而发生变化。
热敏电阻可以被广泛地应用于温度测量和控制领域中。
本文将介绍如何使用热敏电阻进行温度测量。
一、热敏电阻的基本原理热敏电阻是一种半导体器件。
当温度升高时,其电阻值会下降;反之,当温度降低时,其电阻值会上升。
这种变化是由于温度会影响半导体材料中的载流子浓度和电子迁移率等物理性质引起的。
二、热敏电阻的种类热敏电阻可以分为两种类型:正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。
正温度系数热敏电阻的电阻值随着温度的升高而上升,常用的材料有铂和镍铬合金等。
三、热敏电阻的测量电路根据热敏电阻的变化规律,可以使用一个简单的电路来测量温度。
该电路如下图所示。
电路由一个电池和一个热敏电阻组成。
当热敏电阻的温度升高时,其电阻值下降,电路中的电流随之增大。
电路中电流的变化可以通过连接在电路中的电流表读取。
为了准确地测量温度,我们需要使用一个标准温度源和一个多用电表。
具体方法如下:1.使用标准温度源将热敏电阻的温度调整到一个已知的温度,例如20℃。
2.将电流表连接到电路中,并将多用电表调整到电压测量模式。
3.记录电路中的电压值,并使用欧姆定律计算出热敏电阻的电阻值。
4.调整标准温度源的温度,并重复步骤3,直到记录下多个热敏电阻的电阻值和对应的温度值。
5.使用这些数据来制作一张热敏电阻的电阻-温度关系图。
6.使用该关系图来测量未知温度下的热敏电阻的温度。
1.使用标准温度源时应注意其温度与待测温度的差距不宜过大。
2.多用电表的精度应该足够高。
3.热敏电阻应该被放置在一个恒定的温度环境中,以避免环境温度的影响。
4.热敏电阻的金属引线不能被折弯,以便保持其形状和性能。
总之,热敏电阻是一种简单而可靠的用于温度测量的器件。
通过掌握热敏电阻测量温度的基本原理、种类和测量方法,我们可以更好地应用它来满足我们的需要。
- 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)。
物理实验报告
实验一
一、实验题目:用热敏电阻测量温度
二、实验目的: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。
三、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):
T
B
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。
两边取对数得;
∞+=
R T
B
ln lnR T (2) 可以通过做T lnR -
T
1
曲线,将曲线改直。
根据定义,电阻的温度系数可由式(3)来决定:
dt
dR R a t
t 1=
(3) 故在R-t 曲线某一特定点作切线,便可求出该温度时的半导体电阻温度系数a 。
(2)惠斯通电桥的工作原理
在电桥平衡下可推导出来:02
1
R R R R x =
当电桥平衡时检流计无偏转。
实验时电桥调到R 1/R 2=1则有R x =R 0。
电桥灵敏度S 为:
x
x R R n
S /∆∆=
(4)
式中ΔR x 指的是在电桥平衡后R x 的微小改变量(实际上待测电阻R x 若不能改变,可通过改变标准电阻R 0来测电桥灵敏度),Δn 越大,
说明电桥灵敏度越高,带来的测量误差就越小。
(3)实验装置图:
四、实验器材:半导体热敏电阻、检流计、惠斯通电桥、电炉、温度计 五、实验步骤:(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(因为人工所调平衡可能存在误差,而正反测量以后可以减小这种误差)
(2)调节变压器输出进行加温,从15℃开始每隔5℃测量一次
R t ,直到85℃。
撤去电炉,使水温慢冷却,测量降温过程中,各对应温度点的R t 。
求升温和降温时的各R 的平均值,然后绘制出热敏电阻的R t -t 特性曲线
六、实验数据记录:
七、实验数据分析
(1)t R t -特性曲线
Data: Data1_B
Model: Boltzmann
Equation:
y = A2 + (A1-A2)/(1 + exp((x-x0)/dx))
Weighting:
y No weighting Chi^2/DoF = 447.3105 R^2 = 0.99899 A1 36248.66599 ?00072.74652 A2 153.01509 ?4.70971
x0 -43.19376 ?2.47654
dx 22.23472 ?.76792
由Original 7.0绘制该图的微分曲线得:
图中曲线即为
图3.5.2—1的微分曲线, 图中红点为
(-50.0 ,-21.0)
图3.5.2--2
故在50℃ ,
dt
dR
=-21.0Ω/℃ dt dR R a t t 1==
0299.0705
.21-=- ℃1- ①
(2)T
R t 1
ln -
曲线 Linear Regression for Data1_B:
Y = A + B * X
Parameter Value Error ----------------------------------------
A -4.02715 0.08779
B 3421.7815 28.6148
---------------------------------------
R SD N P
---------------------------------------
0.99955 0.02257 15 <0.0001
---------------------------------------
图3.5.2--3
A=-4.027150.08779± B=3421.781528.6148±
由(2)式得:∞+=R T B
ln lnR T 于是有
0272.478
.3421lnR T -=T
P 999.0≥
R ∞=0178.002715.4=-e Ω
又0195.008779.002715.4=+-e 0163.008779.002715.4=--e R ∞=0.0178±0.0017Ω P 999.0≥
0328.012-=-==
T
B
dt dR R a t t ℃1- ==
2T
u u B
α0.0003 所以 0003.00328.0±-=a ℃1- P 999.0≥ ②
比较①、②两种结果,应为第二种更为准确,引起采用线性拟合减小了偶然误差,故更为准确。
八、思考题
1.如何电桥的灵敏度?
答:要提高电桥灵敏度可选用更精密的电流计,使用更高精度的可变电阻,以此来提高电桥的灵敏度。
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?
答:当电桥选用较大的量程时,电桥的准确度就比较差,即有效数字位数较少;当电桥选用较小的量程时,电桥的准确度就比较好,即有效数字位数较多。
3.玻璃温度计的温度示值与实际温度有差异,对实验结果有什么影响?应如何保证所测的温度值准确?
答:温度计的温度示值与实际温度有差异会使实验结果不准确产生较大的实验误差。
换用较准确的温度计,确保温度值的准确性。
控制好加热电压使温度在测量点处有更好的控制性,使实验者更为准确快速地在所测温度处测得数据。