熱敏電阻特性實(shí)驗(yàn)√

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1、熱電阻特性實(shí)驗(yàn)熱敏電阻(ThermallySensitiveResistor,簡(jiǎn)稱為Thermistor),是對(duì)溫度敏感的電阻的總稱，是一種電阻元件，即電阻值隨溫度變化的電阻。一般分為兩種基本類型：負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻NTC(NegativeTemperatureCoefficient)和正溫度系數(shù)熱敏電阻PTC(PosiliveTemperatureCoefficient)oNTC熱敏電阻表現(xiàn)為隨溫度的上升，其電阻值下降；而PTC熱敏電阻正好相反?！緦?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、研究Pt100電阻、Cu50銅電阻和熱敏電阻(NTC和PTC)的溫度特性及其測(cè)溫原理。2、研究比較不同溫度傳感器的溫度特性及

2、其測(cè)溫原理?！緦?shí)驗(yàn)原理】1、PtlOO鉗電阻的的測(cè)溫原理金屬鉗(Pt)的電阻值隨溫度變化而變化，并且具有很好的重現(xiàn)性和穩(wěn)定性，利用鉗的此種物理特性制成的傳感器稱為鉗電阻溫度傳感器，通常使用的鉗電阻溫度傳感器零度阻值為100Q,電阻變化率為0.3851Q/C。鉗電阻溫度傳感器精度高，穩(wěn)定性好，應(yīng)用溫度范圍廣，是屮低溫區(qū)(-200?650°C)最常用的一種溫度檢測(cè)器，不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測(cè)溫，而且被制成各種標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)(涵蓋國(guó)家和世界基準(zhǔn)溫度)供計(jì)量和校準(zhǔn)使用。按IEC751國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，溫度系數(shù)TCR=0.003851,PtlOO(R。二100Q)、PtlOOO(Ro二1000Q)為統(tǒng)一設(shè)計(jì)型鉗

3、電阻。TCR二(R100-R0)/(R0X100)(1)100°C時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電阻值R100二138.51Q。100°C時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電阻值R1000二1385.1Q。PtlOO鈉電阻的阻值隨溫度變化而變化計(jì)算公式：-200

4、電阻作為電橋的一個(gè)橋臂電阻，將導(dǎo)線一根接到電橋的電源端，其余兩根分別接到鉗電阻所在的橋臂及與其相鄰的橋臂上，當(dāng)橋路平衡時(shí)，通過計(jì)算可知：(4)當(dāng)R尸&吋，導(dǎo)線電阻的變化對(duì)測(cè)量結(jié)果沒有任何影響，這樣就消除了導(dǎo)線線路電阻帶來的測(cè)量誤差，但是必須為全等臂電橋，否則不可能完全消除導(dǎo)線電阻的影響，但分析可見，采用三線制會(huì)大大減小導(dǎo)線電阻帶來的附加誤差，工業(yè)上一般都采用三線制接法。2、熱敏電阻溫度特性原理(NTC型)熱敏電阻是阻值對(duì)溫度變化非常敏感的一種半導(dǎo)體電阻，它有負(fù)溫度系數(shù)和正溫度系數(shù)兩種。負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻(NTC)的電阻率隨著溫度的升高而下降(一般是按指數(shù)規(guī)律)；而正溫度系數(shù)熱敏電阻(

5、PTC)的電阻率隨著溫度的升高而升高；金屬的電阻率則是隨溫度的升高而緩慢地上升。熱敏電阻對(duì)于溫度的反應(yīng)要比金屬電阻靈敏得多，熱敏電阻的體積也可以做得很小，用它來制成的半導(dǎo)體溫度計(jì)，己廣泛地使用在自動(dòng)控制和科學(xué)儀器中，并在物理、化學(xué)和生物學(xué)研究等方面得到了廣泛的應(yīng)用。在一定的溫度范圍內(nèi)，半導(dǎo)體的電阻率p和溫度T之間有如下關(guān)系：p=eB!T(5)式中和B是與材料物理性質(zhì)有關(guān)的常數(shù)，T為絕對(duì)溫度。對(duì)于截面均勻的熱敏電阻，其阻值心可用下式表示：R?=p—(6)s式中Rt的單位為Q,/?的單位為Qcm,Z為兩電極間的距離，單位為cm,S為電阻的橫截面積，單位為cn?。將(5)式代入(6)式，令

6、4二人丄，于是可得：sRt=Ae8/r(7)對(duì)一定的電阻而言，A和B均為常數(shù)。對(duì)(7)式兩邊取對(duì)數(shù)，則有加心與丄成線性關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中測(cè)得各個(gè)溫度T廠的Rt值后，即可通過作圖求出B和A值，代入（7）式，即可得到R「的表達(dá)式。式屮R「為在溫度T（K）時(shí)的電阻值（Q）,A為在某溫度吋的電阻值（Q）,B為常數(shù)（K）,其值與半導(dǎo)體材料的成分和制造方法有關(guān)。圖3-1表示了熱敏電阻（NTC）與普通電阻的不同溫度特性。圖3-13、Cu50銅電阻溫度特性原理銅電阻是利用物質(zhì)在溫度變化時(shí)本身電阻也隨著發(fā)生變化的特性來測(cè)量溫度的。銅電阻的受熱部分（感溫元件）是用細(xì)金屬絲均勻地雙繞在絕緣材料制成的骨架上，當(dāng)被

7、測(cè)介質(zhì)中有溫度梯度存在時(shí)，所測(cè)得的溫度是感溫元件所在范圍內(nèi)介質(zhì)層中的平均溫度?！緦?shí)驗(yàn)儀器】九孔板，DH-VC1直流恒壓源恒流源，DH-SJ型溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置，數(shù)字萬用表，電阻箱。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟】1、用萬用表直接測(cè)量法1）參照附錄4的使用方法，將溫度傳感器直接插在溫度傳感器實(shí)驗(yàn)裝置的恒溫爐中。在傳感器的輸出端用數(shù)字萬用表直接測(cè)量其電阻值。木實(shí)驗(yàn)的熱敏電阻NTC溫度傳感器25°C的阻值5KQ；PTC溫度傳感器25°C的阻值350Q。圖3-32）