热敏电阻温度特性研究实验20180506

1、2. 热敏电阻温度特性研究实验2018.04.091、背景知识声2020000Hz光380780nm电子五官物理、化学、生物压力触觉化学分子嗅觉信息信息获取获取眼传感器耳舌肤鼻化学分子味觉1、背景知识 非 电 学 量非 电 学 量 传 感 器传 感 器 电 学 量电 学 量 角度角度位移位移速度速度压力压力温度温度湿度湿度声强声强光照光照传 感 器传 感 器电压电压电流电流电阻电阻电容电容敏感元件转换元件转换电路传感器是通过测是通过测量外界的量外界的物理量物理量、化学量化学量或或生物量生物量来捕捉和识别信来捕捉和识别信息，并将被测量息，并将被测量的的非电学量非电学量转换转换成成 电 学 量电

2、学 量 的 装的 装置它一般包括置它一般包括敏感元件、转换敏感元件、转换元 件 和 转 换 电元 件 和 转 换 电路路1、背景知识热敏电阻热敏电阻金属热电阻金属热电阻特点特点电阻率随温度升高而减小电阻率随温度升高而减小电阻率随温度升高而增大电阻率随温度升高而增大制作材料制作材料半导体半导体金属氧化物：金属氧化物：MnO, CoO, NiO等等金属金属金属薄膜：金属薄膜：Au, Ni, Bi等等优点优点灵敏度好灵敏度好-273-2000，10-6化学稳定性好，测温范围大化学稳定性好，测温范围大作用作用将温度这个将温度这个热学量热学量转换为转换为电阻电阻这个电学量这个电学量1、背景知识(1)正温

3、度系数的热敏材料(PTC)， 它的电阻随温度升高而增大(2)负温度系数的热敏材料(NTC)， 它的电阻随温度升高而减小(3)临界温度系数的热敏材料(CTC)， 它的电阻在很小的温度范围(临界) 内急剧下降开关测温1、背景知识 （NTC）热敏电阻是对温度变化表现出非常敏感的一种半导体电阻元件，它能测量出温度的微小变化，并且体积小，工作稳定，结构简单。因此，它在测温技术、无线电技术、自动化和遥控等方面都有广泛的应用。2、实验原理TBAeR 电阻温度特性的通用公式为： dTdRRTT1热敏电阻温度系数的定义式为 ：（2）（1）正温度系数热敏电阻（PTC）在温度越高时电阻值越大；负温度系数热敏电阻（N

4、TC）在温度越高时电阻值越低 TBART1lnln2TBT对于负温度系数热敏电阻可以表示为对（1）式线性化，可得（3）（4）2、实验原理 将对数式： 线 性 化： 式中 ，改变被测样品的温度,分别测出不同的温度T以及对应的 值，重复710次，可用图解法、计算法或最小二乘法求出a、b值进而可求得材料常熟和温度度系数。TBARTlnlnbXaYTXBbAaRYT1,ln,lnTR2、实验原理2、实验原理 电桥灵敏度 指的是在电桥平衡后 的微小改变量， 越大，说明电桥灵敏度越高。xxRRnS/xRxRn2、实验原理3、实验内容用箱式电桥研究热敏电阻温度特性使用内接电源和内接检流计,按照实验电路图连线

5、。线路连接好以后，检流计调零。调节直流电桥平衡。测量并计算出室温时待测热敏电阻值Rx，微调电路中的电阻箱，测量并根据电桥灵敏度。使烧杯中的水温从20升高到85以上，每隔5测量一次热敏电阻值Rt；再将自耦调压器输出电压值调为0V，使水慢慢冷却，降温过程中每隔5测量一次热敏电阻值Rt，最终求取升降温的平均电阻值，并作出热敏电阻阻值与温度对应关系曲线。根据测量结果，分别求取温度T趋于无穷时的热敏电阻阻值 、热敏电阻的材料常数B以及50时的电阻温度系数 。3、实验内容 用自组式电桥研究热敏电阻温度特性4、数据记录和数据处理000/ RRnS（1）绘出 RT-T曲线和lnRT-1/T曲线，验证lnRT与1/T是否成线性关系。（2）作图法求出lnRT-1/T曲线的斜率B，根据公式（3）求出50 时的电阻温度系数。5、重点与难点 实验重点： 在升温时要尽量慢，即调压器输出要小些。升温过程中，电桥要跟踪，始终在平衡点附近。 实验难点: 1惠斯通电桥的原理及使用； 2电桥灵敏度的