电阻温度系数即热敏电阻温度系数之比较

PAGEPAGE5電阻溫度係數即熱敏電阻溫度係數之比較一、目的 利用惠斯頓電橋測量金屬導線之電阻隨溫度變化的曲線，並推算出待測金屬的電阻溫度係數。二、原理 一般而言，在有限溫度範圍內，金屬導體的電阻與溫度有下列之線性關係：R2=R1﹝1+α1(T2-T1)﹞ 其中R1表導體在溫度為T1℃時之電阻。 R2表導體在溫度為T2℃時之電阻。 α1為溫度T1℃時，導體的電阻溫度係數。 大部分金屬導體具有正電阻溫度係數，但某些材料如鐵、鎳、鈾等之氧化物具有很大的負電阻溫度係數，可用來作為溫敏元件，故被稱為熱敏電阻。 惠斯頓電橋的線路圖可參閱前面之惠斯頓電橋實驗，若RX表待測電阻，R1，R2，及R3表已知調變電阻。當調節變電阻至C，D兩點之電位相位相等時，即無電流通過電流計G，此時電橋達到平衡。在此平衡時，電阻RX及R2有電流I1流過，而電阻R1及R3有電流I2流過,見22頁圖一。 I1=I2，IX=I3 I1R1=IXRX，I2R2=I3R3 ()R3三、方法 利用一間接加熱鍋加熱待測電阻，使其溫度均勻增加，同時利用惠斯頓電橋測其電阻。四、儀器與裝置箱形惠斯頓電橋。間接加熱裝置。(1)不銹剛加熱鍋。(2)圓形銅製內鍋。 3.待測電阻組 銅線及熱敏電阻，均固定於電木架或蓋上。溫度計。三用電表。連接線五、實驗步驟先閱讀惠斯頓電橋及數位溫度計之操作說明。按圖一所示，裝置電路及儀表，測量銅線樣品之電阻。因銅線電阻大約為2Ω，故電橋比例鈕應選擇在0.001(MULTIPLY=1，DIVIDE=1000)。在室溫下調整電橋達平衡位置，並紀錄下溫度及電阻值。加熱鍋接上電源加熱(注意水量約半滿)，電橋電阻R1(100Ω旋鈕上升一格，即使電橋讀職增加0.01100Ω=0.1Ω)，保持電橋電源開關S1於〝Final〞狀態，此時電橋因不在平衡點上，檢流計指針向〝─〞端偏轉，待溫度漸升使待測電阻值上升，電橋將逐漸接近平衡點，此時檢流計指針逐漸歸零，斷續的將S1作〝ON〞及〝OFF〞的動作，直到指針不動時，紀錄溫度讀值(用放大鏡觀看指針之動作)。再將R1上升100Ω，重複上一步驟，直到溫度超過80℃為止。銅線做完後，拔出加熱電源，更換外鍋水，冷卻銅內鍋(沖水)，將溫度探針安裝在熱敏電阻電木架上，在室溫下，調整電橋測其電阻。先用三用電表OHM檔量熱敏電阻之電阻值。若電阻值約1K~10KΩ則比例鈕選擇1(MULTIPLY=1，DIVIDE=1)，若電阻值約100Ω，則比例鈕選擇0.1(MULTIPLY=1，DIVIDE=10)。加熱鍋接上電源加熱，將熱敏電阻電木架置於內鍋上，電橋電阻R1下降30Ω(10下降3格)，若電阻值約100Ω則下降10Ω，保持S1接通，待檢流器指針歸零，即紀錄溫度。反覆行之，每次使R1下降30Ω(或10Ω)，直到溫度到達70℃。圖一實驗裝置及線路圖電阻溫度係數即熱敏電阻溫度係數之比較系班：組別：學號：姓名：日期：一、紀錄1.銅線電阻溫度(℃)電阻(Ω) 2.熱敏電阻溫度(℃)電阻(Ω)溫度(℃)電阻(Ω)溫度(℃)電阻(Ω)二、計算與結果分別將測量結果於方格紙上作圖，橫軸為溫度，縱軸為電阻。計算銅線電阻在25℃時之溫度係數，並