热敏电阻实验报告模板
PTC热敏电阻实验报告

功能材料—PTC热敏陶瓷制备与性能的综合实验一、实验目的通过实验,使学生加深对“电子信息材料专业方向”中有关基础理论知识的理解。
1.了解PTC热敏陶瓷制备原理及方法2.使学生熟练掌握PTC电阻的测试方法二、实验原理PTC效应与许多因素有关,PTC热敏电阻(正温度系数热敏电阻)是一种具温度敏感性的半导体电阻,一旦超过一定的温度(居里温度) 时,它的电阻值随着温度的升高几乎是呈阶跃式的增高。
也可以说,PTC(positive temperature coefficient) 电阻是指在某一温度下电阻急剧增加、具有正温度系数的热敏电阻或材料。
当PTC 陶瓷元件接通电源后,电流将随电压的升高而迅速增加,达到居里温度时,电流达到最大值,这时PTC 陶瓷元件进入PTC 区域,此时当电压继续升高时,由于PTC 陶瓷元件的电阻急剧增大,电流反而减小。
纯BaTiO3陶瓷是良好的绝缘体,是一种优良的陶瓷电容器材料,也是一种典型的钙钛矿型结构的铁电材料。
纯的BaTiO3在常温下几乎是绝缘的,电阻率大于1012Ω•cm,通过不等价取代在BaTiO3中掺杂微量的元素后,会使其性能发生变化,出现PTC效应,并且伴随着室温电阻率的大幅度下降。
制成的钛酸钡基PTC 陶瓷具有较大的正温度系数和开关阻温特性,通过掺杂,它的居里温度可在很宽的范围内(室温~400 ℃) 任意调节,所以,在航空航天、电子信息通讯、自动控制、家用电器、汽车工业、生物技术、能源及交通等领域,它得到了广泛的应用。
钛酸钡基PTC 陶瓷的组成:(1)移峰剂——添加后能够移动居里点(BaTiO3瓷120o C)添加物与主晶相形成固溶体使铁电陶瓷的特性在居里温度处出现的峰值发生移动的现象,称为移峰效应。
居里温度通常满足以下经验公式:t c=t c1(1-x)+t c2x(x-摩尔分数)该添加物称为移峰剂。
PTC 陶瓷中常用钙钛矿型铁电体的移峰剂有两种:钛酸铅、PbTiO3(490℃)、钛酸锶SrTiO3(-250℃)。
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————————————————————————————————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。
热敏电阻测室温实验报告

热敏电阻测室温实验报告
实验目的:了解热敏电阻的特性及测量室温的方法。
实验原理:热敏电阻是一种随着温度变化而改变电阻值的电阻。
在本实验中,我们将使用PTC热敏电阻。
当热敏电阻受到外部温度的影响时,电阻值随之改变。
PTC热敏电阻的电阻随温度升高而升高,因此可以通过测量电阻值来确定温度。
实验步骤:
1. 准备实验材料:PTC热敏电阻、电解电容器、万用表。
2. 将PTC热敏电阻和电解电容器依次连接,并在万用表上选择电阻量程。
4. 测量PTC热敏电阻的电阻值,并记录下来。
5. 根据电阻值计算室温。
实验结果:
1. 测量结果如下表所示:
PTC热敏电阻电阻值(Ω)室温(℃)
220 24
205 25
190 26
175 27
160 28
2. 通过实验数据计算,PTC热敏电阻的温度系数为0.143℃/Ω。
结论:本实验使用PTC热敏电阻测量室温,得出了准确的测量结果,并计算出了PTC 热敏电阻的温度系数。
通过本实验,我们了解了热敏电阻的特性及测量室温的方法,这对于温度测量有重要的意义。
半导体热敏电阻特性研究实验报告

半导体热敏电阻特性研究实验报告半导体热敏电阻特性研究实验报告引言:半导体热敏电阻是一种基于半导体材料的温度敏感性元件,其电阻值随温度的变化而变化。
本实验旨在研究半导体热敏电阻的特性,并探索其在温度测量和控制中的应用。
实验一:热敏电阻与温度关系的测量在本实验中,我们选择了一种常见的热敏电阻材料,并使用了恒流源和数字温度计来测量其电阻值与温度之间的关系。
首先,我们将热敏电阻与恒流源相连,并将电流保持在恒定值。
然后,我们使用数字温度计测量不同温度下的电阻值。
通过多次测量,我们得到了一组电阻-温度数据。
根据实验数据,我们绘制了电阻-温度曲线。
结果显示,热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降,呈现出明显的负温度系数特性。
这意味着热敏电阻在高温下具有较低的电阻值,在低温下具有较高的电阻值。
实验二:热敏电阻在温度测量中的应用在实验一的基础上,我们进一步探索了热敏电阻在温度测量中的应用。
我们设计了一个简单的温度测量电路,将热敏电阻与电压源和电压测量仪相连。
通过测量电压测量仪的输出电压,我们可以间接地推算出热敏电阻的电阻值,从而得知温度。
实验结果表明,该方法能够较准确地测量温度,且具有较高的灵敏度和稳定性。
实验三:热敏电阻在温度控制中的应用除了温度测量,热敏电阻还可以应用于温度控制。
我们设计了一个简单的温度控制电路,其中包括热敏电阻、比较器和加热元件。
当温度超过设定阈值时,热敏电阻的电阻值会下降,导致比较器输出高电平信号,进而控制加热元件的工作。
当温度降低到设定阈值以下时,热敏电阻的电阻值上升,比较器输出低电平信号,停止加热。
实验结果表明,该温度控制电路能够实现对温度的自动控制,具有较高的精度和稳定性。
这种基于热敏电阻的温度控制方法在实际应用中具有广泛的潜力。
结论:通过本次实验,我们研究了半导体热敏电阻的特性,并探索了其在温度测量和控制中的应用。
实验结果表明,热敏电阻具有良好的温度敏感性能,可广泛应用于各种温度相关的领域。
热敏电阻温度计的设计 实验报告

大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告实验名称 热敏电阻温度计的设计教师评语实验目的与要求:(1) 掌握电阻温度计测量温度的基本原理和方法。
(2) 设计和组装一个热敏电阻温度计。
主要仪器设备:稳压电源, 自制电桥盒(如右下图所示), 直流单臂电桥箱和热敏电阻感温原件等。
实验原理和内容: 热敏电阻温度计的工作原理由于热敏电阻的阻值具有随温度变化而变化的性质, 我们可以将热敏电阻作为一个感温原件, 以阻值的变化来体现环境温度的变化。
但是阻值的变化量以直接测量的方式获得可能存在较大的误差, 因此要将其转化为一个对外部条件变化更加敏感的物理量; 本实验中选择的是电流, 通过电桥可以将电阻阻值的变化转化为电流(电压)的变化。
电桥的结构如右图所示, R1、R2、R3为可调节电阻, Rt 为热敏电阻。
当四个电阻值选择适当时, 可以使电桥达到平衡, 即AB 之间(微安表头)没有电流流过, 微安表指零; 当Rt 发生变化时, 电桥不平衡, AB 间有电流流过, 可以通过微安表读出电流大小, 从而进一步表征温度的变化。
成 绩教师签字当电桥不平衡时, 可以描绘成如右侧的电路图。
根据基尔霍夫定律和R1=R2的条件, 能够求得微安表在非平衡状态下的电流表达式:ttg ttcd g R R R R R R R R R U I ++++-=331322)21(式中, Ucd 为加载在电桥两端的电压, Rg 为微安表头的内阻值。
可以见到, 为使Ig 为相关于Rt 的单值函数, R1、R2、R3和Ucd 必须为定值, 而其定制的大小则决定于以下两个因素: 1) 热敏电阻的电阻-温度特性。
2) 所设计的温度计的测温上限t1和测温下限t2。
步骤与操作方法: 1. 温度计的设计(1) 测出所选择的热敏电阻Rt-t 曲线(或由实验室给出)。
(2) 确定R1、R2、R3的阻值。
具体方法如下:该实验中, t1=20℃,t2=70℃, 对应R t -t 曲线可以得到R t1和R t2; Rg 由实验室给出, U cd 取值为1.3V , 由微安表面板上可读出I gm =50μA 。
热敏电阻特性测量及应用实验报告

热敏电阻特性测量及应用实验报告一、实验目的1.了解热敏电阻的原理和特性;2.掌握热敏电阻的测量方法和技巧;3.通过实验探究热敏电阻的应用。
二、实验仪器与材料仪器:数字万用表、恒流源、温度计;材料:热敏电阻、直流电源。
三、实验原理热敏电阻是利用物质的电阻随温度的变化而变化的特性来实现温度测量的元件。
其电阻值与温度之间存在一定的函数关系,常用的是指数函数关系。
热敏电阻在使用时需要进行测量,常用的测量方法有电桥法和恒流源法。
在电桥法中,利用“桥臂比法”,在恒定电流的情况下,通过对电桥中的“调零”和“调谐”进行调整,在测得电桥平衡时,就可以得到热敏电阻的阻值。
在恒流源法中,利用恒流源对热敏电阻施加恒定电流,通过测量热敏电阻的电压降,进而计算出其阻值。
四、实验步骤1.将实验仪器接线如图所示;2.校准恒流源,使其输出电流为100mA;3.利用数字万用表检验电路通路是否畅通;4.调整实验室温度至指定范围内,读取实验用温度计的读数,并标定与所用热敏电阻的阻值对应的温度值;5.分别采用电桥法和恒流源法测量热敏电阻的阻值,并记录。
五、实验结果及分析1.利用电桥法测量的热敏电阻阻值为300Ω;2.利用恒流源法测量的热敏电阻阻值为280Ω。
六、实验结论通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的原理和特性,学会了热敏电阻的测量方法和技巧,并对其应用进行了探究。
实验结果表明,不同测量方法所得的热敏电阻阻值略有差异。
在实际应用中,需要综合考虑测量方法的准确性和应用场合的实际情况进行选择。
七、实验感想通过本次实验,我们不仅掌握了实际操作技能,还深入了解了热敏电阻的原理和应用,从而更好地认识到电阻的重要性和测量的必要性。
在今后的学习和应用中,我们将更加注重实践操作,探索创新,为科学技术的发展做出更大的贡献。
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。
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实验一温度(热敏电阻)传感器实验
一、实验目的:了解热敏电阻测量温度的原理和工作情况。
二、实验内容:
本实验主要学习以下几方面的内容
1. 了解热敏电阻特性曲线;
2.观察采集到的热信号的实时变化情况。
三、实验仪器、设备和材料:
所需单元和部件:ELVIS,nextboard ,nextsense02
注意事项:
1在插拔实验模块时,尽量做到垂直插拔,避免因为插拔不当而引起的接插件插针弯曲,影响模块使用。
2 禁止弯折实验模块表面插针,防止焊锡脱落而影响使用。
3 更换模块或插槽前应关闭电源。
4 开始实验前,认真检查电阻连接,避免连接错误而导致的输出电压超量程,否则会损坏数据采集卡。
5本实验仪采用的热敏电阻为NTC热敏电阻,负温度系数。
四、实验原理:金属的电阻随温度的升高而增大,但半导体却相反,它的电阻随温度的升高而急剧减少,并呈非线性。
在温度变化的同时,热敏电阻阻值变化约为铂热电阻的10倍。
热敏电阻正是利用半导体电阻值随温度显著变化这一特性制成的热敏元件。
热敏电阻在温度变化时阻值发生变化,将变化接入相应的变换电路中,电阻的变化就产生了电压的变化,测量该电压就可以测得温度。
五、实验步骤:
1关闭平台电源(nextboard或者myboard或者ELVISboard),插上热电偶实验模块。
开启平台电源,此时可以看到模块左上角电源指示灯亮。
2运行热敏电阻实验应用程序
3传感器介绍、对热敏电阻的原理、分类以及温度计算公式进行了说明。
在实验开始前,请仔细阅读传感器介绍。
4特性曲线、根据温度计算公式描绘了热敏电阻以及温度的关系曲线。
5实验内容、罗列了热敏电阻实验的课程要求,按照要求逐步完成课程。
6实验模拟、包含了电路原理仿真以及真实的手动测量实验。
7恒流源实测面板、显示了恒流源电路的实际测试值。
8分压法实测面板。
显示了分压电路的实际测试值。
六、结果及处理
1绘制R_T特性曲线
2绘制恒流源数据图像
3绘制分压法数据图像。