熱敏電阻實驗報告

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1、首都師范大學(xué)物理實驗報告班級__光電3班___________組別____第二組_________姓名__鄧菊霞___________學(xué)號_1110600095_____日期___2012.11.20____指導(dǎo)教師_劉麗峰___【實驗題目】熱敏電阻溫度特性實驗【實驗?zāi)康摹?、研究熱敏電阻的溫度特性；2、掌握非平衡電橋的工作原理；3、了解半導(dǎo)體溫度計的結(jié)構(gòu)及使用方法【實驗儀器】直流穩(wěn)壓電源、滑線變阻器、熱敏電阻、溫度計、電阻箱、微安表、檢流計、保溫杯、冰塊等?！緦嶒炘怼繜崦綦娮杵魇敲舾性囊活?，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負(fù)

2、溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。本實驗所用的是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻其電阻－溫度關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：（1）式中、代表溫度為、時熱敏電阻的阻值，為熱敏電阻的材料系數(shù)（n代表負(fù)電阻溫度系數(shù)）。上式是一個經(jīng)驗公式，當(dāng)測溫范圍不太大時（＜450℃)，該式成立。其關(guān)系曲線如左圖所示。為便于使用，常取環(huán)境溫度為25℃作為參考溫度（即＝298K），則負(fù)溫度系數(shù)

3、的熱敏電阻的電阻―溫度特性可寫成：（2）（常為）是熱敏電阻的標(biāo)稱電阻，其大小由熱敏電阻材料和幾何尺寸決定，對于一個確定的熱敏電阻，和為常數(shù)，可用實驗方法求得。將（2）式兩邊取對數(shù)，得：（3）令則上式可寫成：首都師范大學(xué)物理實驗報告（4）式中、可通過測量值、求出，利用幾組測量值，由圖解法或最小乘法可求出參數(shù)、，從而確定熱敏電阻的標(biāo)稱值和材料常數(shù)。由前面的實驗可知，可由箱式惠斯通電橋測得某一溫度下的值，當(dāng)橋路平衡時，熱敏電阻的阻值，其中為比例臂值，為調(diào)節(jié)臂阻值。如圖2所示。溫度可由溫度計測出，注意：為熱力學(xué)溫標(biāo)，而溫度計測得的為攝氏溫標(biāo)?！緦嶒瀮?nèi)容】一、熱

4、敏電阻溫度特性的研究——曲線的測定在保溫杯中加入適量溫水（水溫應(yīng)50℃，將溫度計和熱敏電阻放入杯中，用攪拌器適度攪拌；將熱敏電阻的引線接入單臂電橋的測試臂，選取合適比例臂，調(diào)整電橋平衡，測量。之后馬上讀出溫度計的即時示值，加入適當(dāng)冷水或冰塊，使水溫下降1℃－2℃左右，重復(fù)上述測量，可測得一組（，）值。注意：在45℃左右的阻值約為14000Ω。要求：溫度的變化范圍可在45℃－10℃左右。首都師范大學(xué)物理實驗報告在測量一組（，）值后，可馬上測量不平衡電流,即要求同時測量（，）、（，）值。二、熱敏電阻溫度計的標(biāo)定曲線——曲線的測定。將橋路中的檢流計換成微安表

5、。將調(diào)節(jié)臂置于為50000Ω時的對應(yīng)值（此時的對應(yīng)的溫度值約為10℃）,合上開關(guān)，讀出微安表示值及溫度計的示數(shù)。在使水溫下降后，重復(fù)上述測量，可得到一組（,）值。注意：測量是近同時進(jìn)行的.將（、）數(shù)據(jù)組輸入EXCEL表格，檢查測試結(jié)果。三、用熱敏電阻和溫度計測量自己的體溫或室溫。將測得的值代入標(biāo)定曲線，確定對應(yīng)的值，并與溫度計測得結(jié)果比較【原始數(shù)據(jù)】首都師范大學(xué)物理實驗報告t(攝氏度）4.810.321.724.528.437.54345.446.650.3R（歐）1978019010104909100772054104370396038303340V

6、（mV）0-22.1-109.3-142.2-98.72003904324495151/（t+273)0.0035990.003530.003390.0033610.003320.003220.0031640.003140.0031280.003093Ln(R)9.8924279.8574449.2581789.116038.951578.5960048.3825188.2839998.250628.113726I(mA)0.1540.1170.1090.08920.037-0.013-0.016-0.0016-0.0012V（mV）515449432

7、390200-98.7-142.2-109.3-22.1【數(shù)據(jù)處理】首都師范大學(xué)物理實驗報告根據(jù)，以及LN（R）—1/T線性擬合的公式可以算出R25=8934歐，Bn=3714.5【實驗數(shù)據(jù)分析】系統(tǒng)誤差有①攪拌不均勻，水的溫度不均勻②水的溫度與環(huán)境溫度差異較大，首都師范大學(xué)物理實驗報告與外界存在熱交換。偶然誤差有：①讀萬用表讀數(shù)時，未讀準(zhǔn)確，或在不穩(wěn)定的情況下讀數(shù)?！舅伎碱}】1．試比較水銀溫度計與半導(dǎo)體溫度計的異同。水銀溫度計是膨脹式溫度計的一種，水銀的凝固點(diǎn)是:-39℃,沸點(diǎn)是:356.7℃,用來測量0--150℃或500℃以內(nèi)范圍的溫度，它只能作

8、為就地監(jiān)督的儀表。用它來測量溫度，不僅比較簡單直觀，而且還可以避免外部遠(yuǎn)傳溫度計的誤差。它是利