实验热敏电阻温度特性的研究略写张满超模板

资料内容仅供您学习参考，如有不当或者侵权，请联系改正或者删除。《实验15、45热敏电阻温度特性曲线的研究及将微安表改装成温度表》实验报告一、实验目的及要求1.了解半导体和金属的导电机理和两者之间阻温特性的不同。

2.设计测量温度范围为0°C—100°C的温度计。

3.了解热敏电阻的特性,掌握用热敏电阻测量温度的原理和基本方法。

4.熟悉非平衡电桥的输出特性。

5.熟悉实验常见仪器的使用。实验描述电阻是一种反映物质材料特征的重要物理量,在相关仪器制造过程中都应充分考虑。与一般导体不同,热敏电阻的阻值随着温度的升高而降低,这也就决定了它的重要用途。因而对它的相关性质进行研究也就显得十分重要了。实验器材2×21型多盘十进制电阻箱三个(0.1Ω~99999.9Ω),开关一个,导线若干,微安表(0~10μA)一个,热敏电阻一个,温度计一只,1.5V四、实验原理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。与一般常见的金属电阻相比,它有大得多的电阻温度系数值。热敏电阻作为温度传感器具有用料省、成本低、体积小等优点,能够简便灵敏地测量微小温度的变化,在很多科学研究领域都有广泛的应用。本实验的目的是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。1.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:Rt是在温度为t时的电阻值。2.惠斯通电桥的工作原理如图1所示:图1四个电阻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中无电流经过,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。3.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。重点和难点1、温度的控制;2、关系图的描绘六、实验步骤1．电阻－温度特性的测定(1).把上述热敏电阻接在图1所示的电桥臂中,图中检流计用50微安的微安表,R0为电阻箱,取R1＝R2,即取倍率为1。

(2).把热效电阻放在烧杯中,加热烧杯中的水,用水银温度计测量水温。

(3).接通电桥电源,再调节R0,使电桥平衡,逐步提高水温,测出不同温度下的热敏电阻阻值(从40℃开始至80℃,每隔5℃测量一次)。并将测量数据记于下表。

(4).逐步降低水温,重复(3)操作,并取升温过程和降温过程中在该温度下的电阻的平均值为热敏电阻在该温度时的阻值。

2．用热敏电阻改装温度计

1.按照图1所示的电路连接好线路,设定电源电压为5 V,滑动变阻器滑到最大阻值处。2.设定R1、R2、Rs和RT的值,R2/R1=Ω/Ω,Rs=7514Ω,RT=7514Ω,此时电桥应处于平衡状态,微安表指针指向0。调整过程同时滑动滑动变阻器到适当位置,使得微安表指针指向200μA。3．调整RT=403Ω。4.依次每隔5℃改变阻值,在下表记录微安表读数。5．关闭电源,收拾仪器。6．作图分析。七、实验数据及分析表1电阻－温度特性测定数据表

标准温度T(℃)热敏电阻阻值R(Ω)阻值平均值(Ω)升温降温升温降温4040186618601863454516081600160450501390138613885555120812041206606010521052105265659249209227070813807810表2微安表改装温度计T/℃051015202530354045RT/Ω7514617551104257356830082551217518631604I/μA025101420243040445055606570758085909510013881206105292281071563456350244940357637890101117130148165183200根据电流大小与温度的对应关系,作出温度表表头如图4所示图图4温度表表头实验结果和误差分析实验中对温度的测定采取温度计来测量,不够准确,而且在实验过程中温度不是一个定值,而是时刻在变化的一个值,虽然变化缓慢,可是依然会对实验造成影响,对此,我想采用专门的电脑仪器,将温度的变化及电阻的测量一并经过一个软件统计起来,在电脑上显示出一个连续的图像,这样会达到很高的精度。实验中还存在着一个问题,就是电阻箱的精度不够高,经常会遇到,无论怎么调节电阻箱,微安表的示数总是无法回到零值,要提高精度,减少误差,应该选用更高精度的电阻箱。问题和建议实验之前,首先对公式进行了线性近似,虽然不是很准确,可是会给研究但来很大的方便,之后对数据的处理,有采用了作图法和线性拟合法,很直观地观察到不同物理量之间的内在关联,之后,利用计算机的功能,能够教准确得到需要的经验公式,各个参量也能够因此间接测出。实验过程中要保证温度的合理变化,能够用电阻加热等方法,而且这样也能达到较高的温度,保证实验的完整性。3、电路中的滑动变阻器是必不可少