22實用標準文22本科實驗報告實驗名:熱敏阻度特性研（略寫實熱電溫性研【實驗目的和要求】1.研究熱敏電阻的溫度特性。2.用作圖法和回歸法處理數據。【實驗原理】1金導體電金屬導體的電阻隨溫度的升高而增加，電阻與溫t間的關系常用以下t經驗公式表示：Rt

0

(1

)

（）式中

t

是溫度為

t

時的電阻，

為

t

時的電阻bc

為常系數。在很多情況下，可只取前三項：(1)t0

（2）因為常數小很多，在不太大的溫度范圍內，可以略去，于是上式可近似寫成：精彩文檔

BTlnRR實用BTlnRR(1t式稱為該金屬電阻的溫度系數。2半體熱敏阻

（3）熱敏電阻由半導體材料制成是一種敏感元件其特點是在一定的溫度范圍內它的電阻率T隨溫T變化而顯著地變化因而能直接將溫的變化轉換為電量的變化一般半導體熱敏電阻隨溫度升高電阻率下降稱為負溫度系數熱敏電阻，其電阻率

隨熱力學溫T的關系為AeT

B/

（4）式中與B為常數，由材料的物理性質決定。也有些半導體熱敏電阻例如鈦酸鋇摻入微量稀土元素采用陶瓷制造工藝燒結而成的熱敏電阻在溫度升高到某特定范圍（居里點）時，電阻率會急劇上升，稱為正溫度系數熱敏電阻。其電阻率的溫度特性為：

T

A

（5）式中A

、常數，由材料物理性質決定。對（5）式兩邊取對數，得Bln

（6）可見T成線性關系，若從實驗中測得若干個T和對應的值，通過作圖法可求出A(由截ln出)和B(即斜率)。3.實原理圖圖1實驗原理精彩文檔

實用標準文案4.單電橋的基本理用惠斯通電橋測量電阻時，電橋應調節到平衡狀態，此時

Ig

。但有時被測電阻阻值變化很快(如熱敏電阻)電橋很難調節到平衡狀態此時用非平衡電橋測量較為方便。非平衡電橋是指工作于不平衡狀態下的電橋圖二所示知道當電橋處于平衡狀態時G中無電流通過如果有一橋臂的阻值發生變化則電橋失去平衡，II的大小與該橋臂阻值的變化量有關果該電阻為熱敏電阻，g則其阻值的變化量又與溫度改變量有關樣就可以用

I

g

的大小來表征溫度的高低，這就是利用非平衡電橋測量溫度的基本原理。下面我們用支路電流法求I與熱敏電阻的關系。橋路中電流計內阻R，gg橋臂電、和電源電動勢E均為已知量，電源內阻忽略不計。4根據基爾霍夫第一定律，并注意附圖中的電流參考方向A、B、D三個節點的電流方程如下：

B節點A：

II

I

R

Ig

I

R

節點B：

II1g

A

I

R

G

R

C節點D：IIIg

I

D

I

根據基爾霍夫第二定律，并注意到圖中各雙向標量的參考方向，3個網孔的回路電壓方程如下：回路Ⅰ：IRITg3

E圖2單臂電橋原理圖回路Ⅱ：回路Ⅲ：

IR2ggRI33解以上6個聯立方程可得：I

(RRR)E3T4RRRRRRR(RRR)T334T4TT2

（7)由上式可知

RT

時Ig

橋處于平衡狀態

R

時g

，表示

I

g

的實際方向與參考方向相同；當

RR4

時，

Ig

，表示I

的實際方向與參考方向相反。將（7）式整理后求得熱敏電R：精彩文檔

R

實用標準文案RRIRRRRR2gg2g4IRRRRRgg44

(8)從上式（4式可以看出，I與以R都是一一對應的也就是I與gT

有著確定的關系如果我們用微安表測I并將微安表刻度盤的電流分度值改為溫度分度值這樣的組合就可以用來測量溫度稱為半導體溫度計用熱敏電阻做溫度計的探頭具有體積小對溫度變化反應靈敏和便于遙控等特點在測溫技術、自動控制技術等領域有著廣泛的應用。圖3

圖4圖5

圖6【實驗儀器】靈敏檢流計、電阻箱、熱敏電阻、玻璃燒杯、小試管、溫度計物理實驗儀、電熱水壺精彩文檔

實用標準文案【實驗內容】1按實驗原理圖的實驗裝置接好電路，安裝儀器。2在容器內盛入水，開啟直流電源開關，先測出室溫時溫度TNTC熱敏0電阻的阻值R;對水加熱溫逐漸上升,試的溫度從室溫開始增加5℃，0作一次量記為TR，直到85℃止。ii3．用作圖法求出溫度在室溫到℃范圍內的材料系數B。【實驗數據】T/℃

RΩ（溫）RΩ（溫）平值/Ω25303540455055606570758085

1845156412411090876774690602492438380330285表1

1821155913251105907796684590506436375325288實驗數據

18331561.512831097.5891.5785687596499437377.5327.5286.5【實驗分析及處理】繪制標定曲，分析標定性作出R-t曲線如下：精彩文檔

R-t曲線

t實用標準文案t表2R-t曲得指數擬合曲線=-0.0308x）得50時候的斜率為25，阻值為785，那么溫度系數

1785

做出lR}tR

1T

曲線：t

ln{R}

T

曲線1T

/℃

-1表

ln{R}t

1T

曲從圖中可以知道lnRB=3290那么有