热敏电阻实验报告及评分标准

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热敏电阻温度计设计实验报告

热敏电阻温度计设计实验报告

热敏电阻温度计设计实验报告热敏电阻温度计设计实验报告引言:温度是我们日常生活中非常重要的一个物理量,它直接影响着我们的生活质量和健康状况。

因此,准确测量温度是科学研究和工程应用中的一个重要问题。

本文将介绍热敏电阻温度计的设计实验,通过实验验证其温度测量的准确性和稳定性。

一、热敏电阻的原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻元件。

其工作原理是基于材料的温度系数,即温度变化会导致材料电阻值的变化。

常见的热敏电阻材料有铂、镍、铜等。

在本实验中,我们选用了铂作为热敏电阻材料。

二、实验装置本实验使用了以下装置和元件:1. 热敏电阻:选用了铂热敏电阻,具有较高的灵敏度和稳定性。

2. 恒流源:为了保证热敏电阻上的电流恒定,我们使用了一个恒流源。

3. 电压表:用于测量热敏电阻两端的电压。

4. 温度控制装置:通过控制加热电流的大小,来控制热敏电阻的温度。

三、实验步骤1. 将热敏电阻连接到恒流源上,并将电压表连接到热敏电阻的两端。

2. 打开恒流源,并调整电流大小,使热敏电阻上的电流保持恒定。

3. 打开温度控制装置,并设置所需的温度。

4. 等待一段时间,直到热敏电阻的温度稳定下来。

5. 使用电压表测量热敏电阻两端的电压,并记录下来。

6. 将温度控制装置的温度调整到其他值,重复步骤4和5。

7. 根据测量结果绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线。

四、实验结果与分析根据实验数据,我们绘制了热敏电阻的电阻-温度曲线。

从曲线可以看出,热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加。

这符合热敏电阻的特性。

在实验中,我们还发现热敏电阻的灵敏度较高,即单位温度变化引起的电阻变化较大。

这使得热敏电阻在温度测量领域有着广泛的应用。

此外,我们还测试了热敏电阻的稳定性。

通过多次测量同一温度下的电压值,我们发现其变化范围较小,表明热敏电阻具有较好的稳定性。

五、实验误差分析在实验过程中,可能存在一些误差来源,如电流源的漂移、电压表的测量误差等。

这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。

热敏电阻温度计实验报告

热敏电阻温度计实验报告

热敏电阻温度计实验报告热敏电阻温度计实验报告引言热敏电阻温度计是一种利用电阻随温度变化的特性来测量温度的仪器。

在工业和科学研究中,温度是一个重要的参数,因此温度的准确测量对于许多实验和应用至关重要。

本实验旨在通过使用热敏电阻温度计来测量不同温度下的电阻值,并分析其特性曲线。

实验方法实验中使用的热敏电阻温度计是一种负温度系数(NTC)热敏电阻,其电阻值随温度的升高而下降。

首先,我们将热敏电阻温度计连接到一个恒流源和一个数字多用表。

然后,我们将热敏电阻温度计放置在不同的温度下,例如室温、冰水混合物和沸水中。

在每个温度下,我们记录下热敏电阻温度计的电阻值,并计算出温度与电阻的对应关系。

实验结果根据实验数据,我们绘制出了热敏电阻温度计的特性曲线。

曲线显示出温度和电阻之间的非线性关系。

在低温下,电阻值较高,而在高温下,电阻值较低。

这是由于热敏电阻的材料特性决定的。

随着温度的升高,热敏电阻材料中的载流子增多,导致电阻值的下降。

讨论与分析根据实验结果,我们可以看出热敏电阻温度计的响应速度较快,可以快速反应温度变化。

这使得热敏电阻温度计在许多实际应用中非常有用,例如温度控制系统和温度补偿。

然而,热敏电阻温度计也存在一些局限性。

首先,由于其非线性特性,我们需要进行一定的校准和计算才能获得准确的温度值。

其次,热敏电阻温度计对环境的变化非常敏感,例如湿度和压力的变化可能会影响其测量精度。

此外,我们还可以利用实验数据进行一些额外的分析。

通过拟合实验数据,我们可以得到一个数学模型来描述热敏电阻温度计的特性曲线。

这将有助于我们更准确地预测和计算温度值。

此外,我们还可以比较不同型号和品牌的热敏电阻温度计的性能差异,以选择最适合特定应用的温度计。

结论通过本次实验,我们成功地使用热敏电阻温度计测量了不同温度下的电阻值,并分析了其特性曲线。

热敏电阻温度计是一种常用的温度测量仪器,具有快速响应和较高的测量精度。

然而,我们也需要注意其非线性特性和对环境变化的敏感性。

热敏电阻实验报告

热敏电阻实验报告

热敏电阻实验报告————————————————————————————————作者:————————————————————————————————日期:23班 级__光电3班___________ 组 别____第二组_________ 姓 名__邓菊霞___________ 学 号_1110600095_____日 期___2012.11.20____ 指导教师_刘丽峰___【实验题目】 热敏电阻温度特性实验【实验目的】1、研究热敏电阻的温度特性;2、掌握非平衡电桥的工作原理;3、了解半导体温度计的结构及使用方法【实验仪器】直流稳压电源、滑线变阻器、热敏电阻、温度计、电阻箱、微安表、检流计、保温杯、冰块等。

【实验原理】热敏电阻器是敏感元件的一类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC )和负温度系数热敏电阻器(NTC )。

热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。

正温度系数热敏电阻器(PTC )在温度越高时电阻值越大,负温度系数热敏电阻器(NTC )在温度越高时电阻值越低,它们同属于半导体器件。

本实验所用的是负温度系数热敏电阻。

负温度系数热敏电阻其电阻-温度关系的数学表达式为:)]T T (B exp[R R n T T 0011-= (1) 式中T R 、0T R 代表温度为T 、0T 时热敏电阻的阻值,n B 为热敏电阻的材料系数(n 代表负电阻温度系数)。

上式是一个经验公式,当测温范围不太大时(<450℃),该式成立。

其关系曲线如左图所示。

为便于使用,常取环境温度为25℃作为参考温度(即0T =298K ),则负温度系数的热敏电阻的电阻―温度特性可写成:)]T T (B exp[R R n T 02511-= (2)40T R (常为25R )是热敏电阻的标称电阻,其大小由热敏电阻材料和几何尺寸决定,对于一个确定的热敏电阻,25R 和n B 为常数,可用实验方法求得。

热敏电阻的实验报告

热敏电阻的实验报告

热敏电阻的实验报告热敏电阻的实验报告引言:热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的元件。

它在各个领域中有着广泛的应用,如温度传感器、温度控制系统等。

本次实验旨在通过测量热敏电阻在不同温度下的电阻值,探究其特性和应用。

实验装置和方法:实验所需材料和仪器有:热敏电阻、恒温水槽、数字万用表、电源等。

1. 将热敏电阻连接到电源和数字万用表上;2. 将热敏电阻浸入恒温水槽中;3. 调节恒温水槽的温度,并记录相应的电阻值。

实验结果和分析:通过实验测量得到了一系列不同温度下的电阻值数据。

将这些数据绘制成温度-电阻值曲线,可以看出热敏电阻的特性。

首先,从曲线的形状可以看出,热敏电阻的电阻值随温度的升高而降低,呈现出一个负温度系数特性。

这意味着当温度升高时,电阻值减小,反之亦然。

这一特性使得热敏电阻在温度测量和控制中有着重要的应用。

其次,曲线的斜率也反映了热敏电阻的敏感度。

斜率越大,表示电阻值对温度变化的敏感度越高。

因此,选择合适的热敏电阻可以实现对温度变化的精确控制。

此外,曲线上还可能存在一些拐点或平台。

这些拐点或平台对应着热敏电阻的临界温度,当温度超过或低于这些临界温度时,热敏电阻的电阻值会发生急剧变化。

这种特性使得热敏电阻在温度保护和报警系统中起到重要作用。

应用实例:1. 温度传感器:热敏电阻可以用来测量环境温度,例如室内温度、液体温度等。

通过将热敏电阻与电路连接,可以将电阻值转换为电压或电流信号,从而实现温度的准确测量。

2. 温度控制系统:热敏电阻可以与温度控制器相结合,实现对温度的自动控制。

当温度超过或低于设定的阈值时,热敏电阻的电阻值会发生变化,从而触发控制器采取相应的控制措施,如启动或关闭冷却装置。

3. 温度报警系统:热敏电阻可以用于监测温度变化并触发报警。

当温度超过或低于设定的警戒值时,热敏电阻的电阻值会发生突变,从而触发报警装置,提醒人们采取相应的措施。

结论:通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的特性和应用。

用热敏电阻测量温度-实验报告

用热敏电阻测量温度-实验报告

实验题目:用热敏电阻测量温度实验目的:了解热敏电阻的电阻-温度特性和测温原理,掌握惠斯通电桥的原理和使用方法,学习坐标、曲线改直的技巧和用异号法消除零点误差等方法。

实验原理:1、半导体热敏电阻的电阻-温度特性某些金属氧化物半导体(如:Fe 3O 4、MgCr 2O 4等)的电阻与 温度关系满足式(1):TBT e R R ∞= (1) 金属的电阻与温度的关系满足(2):)](1[1212t t a R R t t -+= (2)根据定义,电阻的温度系数可由式(3)来决定:dtdR R a tt 1=(3)两种情况的电阻温度曲线如又图(1)图(2)所示。

热敏电阻的电阻-温度特性与金属的电阻-温度特性比较,有 三个特点:(1) 热敏电阻的电阻-温度特性是非线性的(呈指数下降),而金属的电阻-温度特性是线性的。

(2) 热敏电阻的阻值随温度的增加而减小,因此温度系数是负的(2TB a ∝)。

金属的温度系数是正的(dt dR a /∝)。

(3) 半导体电阻对温度变化的反应比金属电阻灵敏得多。

这些差异的产生是因为当温度升高时,原子运动加剧,对金属中自由电子的运动有阻碍作用,故金属的电阻随温度的升高而呈线性缓慢增加;而在半导体中是靠空穴导电,当温度升高时,电子运动更频繁,产生更多的空穴,从而促进导电。

2、惠斯通电桥的工作原理原理图如右图所示:若G 中检流为0,则B 和D 等势,故此时021R R R R x =,在检流计的灵敏度范围内得到R x 的值。

当B 和D 两点电位相等时,G 中无电流通过,电桥便达到了平衡。

平衡时必有021R R R R x =,R 1/R 2和R 0都已知,R x 即可求出。

R 1/R 2称电桥的比例臂。

021R R R R x =是在电桥平衡的条件下推导出来的。

电桥是否平衡是由检流计有无偏转来判断的,而检流计的灵敏度总是有限的。

引入电桥灵敏度S ,定义为:xx R R nS /∆∆=(4)式中ΔR x 指的是在电桥平衡后R x 的微小改变量(实际上待测电阻R x 若不能改变,可通过改变标准电阻R 0来测电桥灵敏度),Δn 越大,说明电桥灵敏度越高,带来的测量误差就越小。

热敏电阻实验报告(徐欣61313126)

热敏电阻实验报告(徐欣61313126)

热敏电阻实验报告(徐欣61313126)热敏电阻实验报告徐欣指导⽼师:李剑(东南⼤学吴健雄学院,61313126)摘要:热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件.热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,热敏电阻是⽤半导体材料,⼤多为负温度系数,即阻值随温度增加⽽降低。

温度变化会造成⼤的阻值改变,因此它是最灵敏的温度传感器。

关键词:热敏电阻温度引⾔:热敏电阻器是敏感元件的⼀类,按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)和负温度系数热敏电阻器(NTC)。

热敏电阻器的典型特点是对温度敏感,不同的温度下表现出不同的电阻值。

正温度系数热敏电阻器(PTC)在温度越⾼时电阻值越⼤,负温度系数热敏电阻器(NTC)在温度越⾼时电阻值越低,它们同属于半导体器件。

热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件.热敏电阻由半导体陶瓷材料组成,热敏电阻是⽤半导体材料,⼤多为负温度系数,即阻值随温度增加⽽降低。

温度变化会造成⼤的阻值改变,因此它是最灵敏的温度传感器。

1. 实验原理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:R是在温度为t时的电阻值。

惠斯通电桥的⼯作原理t如图所⽰: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中⽆电流通过,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。

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。

2. 实验仪器惠斯通电桥、功率调节器、电炉、稳压电压、检流计3. 实验数据及其处理不同T所对应的Rt 值R均值,1 / T,及ln R t的值t4 实验结果:1.热敏电阻的R t-t特性曲线数据点连线作图在图上找到T=50℃所对应的点做切线,可以求得切线的斜率: K=-5.6由此计算出:α=-0.02892.半导体热敏电阻lnR-1/T 线性拟合曲线拟合函数对应的实验函数为T A Rt β+=ln ln ,相应得到A=1.84210-?,=β 2.99310? 最终,根据T e A Rt β?=,得到Rt=1.84210-?T 102.993 e ,3,半导体热敏电阻的α-T 曲线α=2Tβ-4 参考⽂献[1]钱锋、潘⼈培,《⼤学物理实验(修订版)》,北京:⾼等教育出版社,2005年。

热敏电阻实验报告

热敏电阻实验报告

热敏电阻实验报告热敏电阻实验报告引言:热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的器件。

它在许多领域中都有广泛的应用,如温度控制、温度测量等。

本实验旨在通过实际操作和数据采集,探究热敏电阻的特性和应用。

实验材料:- 热敏电阻- 温度计- 电压表- 电流表- 多用途电路板- 电源- 连接线实验步骤:1. 将热敏电阻连接到多用途电路板上,确保连接稳固。

2. 将电源连接到电路板上,注意电压和电流的设定。

3. 通过电压表和电流表,测量热敏电阻在不同温度下的电压和电流数值。

4. 使用温度计,测量不同温度下的环境温度。

5. 记录实验数据,并进行分析和讨论。

实验结果:通过实验数据的采集和分析,我们得到了以下结果:1. 温度与电阻之间的关系:根据实验数据,我们可以观察到热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小。

这是因为热敏电阻的电阻值与温度呈负相关关系。

随着温度的升高,热敏电阻内部的电阻材料的电阻率会发生变化,从而导致整体电阻值的变化。

2. 热敏电阻的灵敏度:通过实验数据的比较,我们可以计算出热敏电阻的灵敏度。

灵敏度是指单位温度变化引起的电阻变化。

我们可以通过计算电阻的变化率来得到灵敏度的数值。

实验结果表明,热敏电阻的灵敏度较高,能够对温度变化做出较为敏感的响应。

3. 热敏电阻的应用:热敏电阻在许多领域中都有广泛的应用。

其中一个典型的应用是温度控制。

通过将热敏电阻与其他电子元件结合,可以实现温度的自动控制。

例如,我们可以将热敏电阻与风扇控制电路相连,当环境温度升高时,热敏电阻的电阻值减小,从而触发风扇启动,以降低温度。

结论:通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的特性和应用。

热敏电阻在温度测量和控制方面具有重要的作用,能够提供准确的温度信息,并实现温度的自动调节。

热敏电阻的灵敏度较高,对温度变化具有敏感性。

在今后的实际应用中,我们可以根据热敏电阻的特性,设计出更加智能和高效的温度控制系统。

热敏电阻特性实验报告

热敏电阻特性实验报告

一、实验目的1. 了解热敏电阻的电阻-温度特性及其测温原理。

2. 学习惠斯通电桥的原理及使用方法。

3. 学习坐标变换、曲线改直的技巧。

4. 掌握计算机在实验实时控制、数据采集、数据处理等方面的应用。

二、实验原理热敏电阻是一种半导体材料,其电阻值对温度变化非常敏感。

根据其电阻温度系数的不同,热敏电阻可以分为负温度系数(NTC)和正温度系数(PTC)两种类型。

1. NTC热敏电阻:随着温度的升高,电阻值逐渐减小。

其电阻-温度特性可用以下公式表示:\[ R(T) = R_0 \cdot e^{(A/T + B)} \]其中,\( R(T) \)为温度为T时的电阻值,\( R_0 \)为参考温度下的电阻值,A和B为与材料性质有关的常数。

2. PTC热敏电阻:随着温度的升高,电阻值逐渐增大。

其电阻-温度特性可用以下公式表示:\[ R(T) = R_0 \cdot (1 + A \cdot T + B \cdot T^2) \]其中,\( R(T) \)为温度为T时的电阻值,\( R_0 \)为参考温度下的电阻值,A和B为与材料性质有关的常数。

本实验采用惠斯通电桥测量热敏电阻的电阻值,并通过坐标变换、曲线改直等技巧,绘制出热敏电阻的电阻-温度特性曲线。

三、实验仪器1. 直流稳压电源(2~20V)2. 惠斯通电桥3. 待测热敏电阻4. 温度计5. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 将待测热敏电阻接入惠斯通电桥的Rx端。

2. 设置稳压电源的输出电压,调节温度计,使温度逐渐升高。

3. 在不同温度下,读取电桥的输出电压值,并记录对应的温度值。

4. 将实验数据输入计算机,进行坐标变换、曲线改直等处理。

5. 绘制热敏电阻的电阻-温度特性曲线。

五、实验结果与分析1. 实验数据:| 温度(℃) | 电阻值(Ω) || -------- | -------- || 20 | 10000 || 30 | 5000 || 40 | 2500 || 50 | 1250 || 60 | 625 |2. 分析:根据实验数据,绘制出热敏电阻的电阻-温度特性曲线。

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热敏电阻实验测试题
总分:100组卷人:系统管理员
一、单选题共 5 小题共 20 分
1. (4分)箱式电桥中刻度盘示值C =R2/R1,假设当C取值1、测量臂 R 取值4000Ω时电桥平衡,那么待测电阻阻值为()
标准答案:A
A. 4000 Ω
B. 400.0 Ω
C. 40.00 kΩ
D. 无法判断
2. (4分)本实验所用热敏电阻是由对温度非常敏感的()陶瓷工作体构成的元件。

与一般常用的电阻相比,它有大得多的电阻温度系数值。

标准答案:A
A. 半导体
B. 绝缘体
C. 良导体
D. 超导体
3. (4分)本实验所用热敏电阻,随着温度t升高,电阻阻值()。

标准答案:B
A. 增加
B. 减少
C. 先增加后减少
D. 先减少后增加
4. (4分)电桥箱使用内部检流计时,需按下按钮(),电桥箱使用内带电池时,需按下按钮()。

标准答案:A
A. G,B
B. B,G
C. G,G
D. B,B
5. (4分)假设电桥平衡时R0=5000Ω,当R0改变成5500Ω时,检流计指针偏转了2.0格,那么电桥灵敏度为()。

标准答案:C
A. 500
B. 250
C. 20
D. 10
二、操作题共 1 小题共 80 分
1. (80分)用箱式电桥研究热敏电阻温度特性
考题内容:
用箱式电桥研究热敏电阻温度特性。

(1)按惠斯通电桥电路原理图,正确连线。

(2)线路连接好以后,将电桥箱上的检流计调零。

(3)B和G按钮按操作顺序判断。

(4)根据电桥灵敏度公式S=△n/(△RX/RX)或S=△n/(△R0/R0),测量并计算电桥的灵敏度
(5)测量热敏电阻阻值与温度对应关系曲线。

(6)记录数据。

初始状态:
考察关键点:
用箱式电桥研究热敏电阻温度特性。

(1)按惠斯通电桥电路原理图,正确连线。

(2)线路连接好以后,将电桥箱上的检流计调零。

(3)B和G按钮按操作顺序判断。

(4)根据电桥灵敏度公式S=△n/(△RX/RX)或S=△n/(△R0/R0),测量并计算电桥的灵敏度
(5)测量热敏电阻阻值与温度对应关系曲线。

(6)记录数据。

要测量的物理量:
★连线
◆ (24.00分)将电路连接好,然后点击按钮保存连线状态
评分规则:
连接成功,得24.00分
连接失败,得0.00分
标准答案:从实验中获取
★检流计指针调到零位
◆ (16.00分)检流计指针调到零位
评分规则:
实际测量偏差在-1 ~ 1之间,得16.00分
实际测量偏差在-2 ~ 2之间,得8.00分
标准答案:从实验中获取
★B和G按钮按操作顺序判断
◆ (8.00分)B和G按钮按操作顺序判断
评分规则:
操作正确,得8.00分
操作部正确,得0.00分
标准答案:从实验中获取
★测量并计算出电桥的灵敏度。

◆ (不评分)根据待测电阻值,选择合适的比例臂,然后点击按钮保存选定的比例臂,在这个比例臂下测量电桥的灵敏度。

标准答案:从实验中获取
◆ (不评分)选定一个合适的比例臂,调节电桥平衡,记下电桥平衡时电阻臂的电阻值R0,然
后在小范围内改变电阻臂的电阻值,记下电阻臂相对平衡位置改变的值,即△R0,和指针相对平衡位置偏转的格数,即△n0,测量三次,记录实验数据:
标准答案:从实验中获取
◆ (16.00分)电桥灵敏度S=
评分规则:
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间,得16.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间,得8.00分
标准答案:从实验中获取
★将测量数据填入下列表格内。

◆ (不评分)选取合适的比例臂,测量20℃~85℃(每隔5℃)不同温度点对应的热敏电阻值,升降温各测一次求取平均值,记录实验数据:
标准答案:从实验中获取
◆ (16.00分)根据ln{Rt}~(-1/T)曲线,确定T趋于无穷时热敏电阻的阻值R∞(单位:Ω)= 评分规则:
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间,得16.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间,得8.00分
标准答案:从实验中获取
◆ (16.00分)热敏电阻的材料常数B(单位:K)=
评分规则:
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间,得16.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间,得8.00分
标准答案:从实验中获取
◆ (16.00分)50℃时的电阻温度系数α(单位:1/K)=
评分规则:
实际测量偏差在-30% ~ 30%之间,得16.00分
实际测量偏差在-50% ~ 50%之间,得8.00分
标准答案:从实验中获取。

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