误差分析-热敏电阻
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。
误差分析热敏电阻总2页
误差分析-热敏电阻(总2页) 热敏电阻是一种对温度敏感的电阻元件，其电阻值随着温度的变化而变化。
在实际应用中，热敏电阻的电阻值与温度之间的关系往往需要进行误差分析，以便更好地控制和使用热敏电阻。
下面就误差分析进行详细阐述。
一、误差来源热敏电阻的误差来源主要包括以下几个方面：1.灵敏度误差：热敏电阻的电阻值与温度之间的关系往往是非线性的，这导致热敏电阻在测量温度时会产生误差。
这种误差通常比较大，需要通过电路补偿或温度校准来减小。
2.长期稳定性误差：热敏电阻在使用过程中，其电阻值会随着时间的推移而发生变化，这主要是由于电阻材料的热稳定性差所导致的。
这种误差需要在产品设计阶段进行考虑，通过选用稳定性更好的电阻材料或进行温度补偿来减小。
3.互换性误差：不同厂家生产的热敏电阻即便型号相同，其电阻值与温度之间的关系也会存在一定的差异。
因此，在选用热敏电阻时，需要注意不同厂家之间的产品差异，尽量选择品质稳定、一致性好的厂家。
4.测量电路误差：热敏电阻需要使用测量电路来测量其电阻值，而测量电路往往会引入一些误差。
例如，测量电路的灵敏度误差、线性误差和噪声等都会影响热敏电阻的测量结果。
因此，需要选用精度高、稳定性好的测量电路。
二、误差分析和补偿方法为了减小热敏电阻的误差，需要进行误差分析和补偿。
以下是一些常用的误差补偿方法：1.线性化补偿：将热敏电阻的非线性特性转化为线性特性，可以通过在测量电路中引入适当的反馈电阻和运算放大器来实现。
这种补偿方法能够有效地减小灵敏度误差和互换性误差。
2.温度校准：通过在已知温度下对热敏电阻进行校准，可以消除长期稳定性误差和互换性误差。
温度校准可以在生产过程中完成，也可以在使用过程中进行。
3.平均处理：通过对同一热敏电阻在不同时间或不同位置的测量结果取平均值，可以减小测量电路误差和环境因素对测量结果的影响。
4.采用更高精度的测量电路：选用精度更高、稳定性更好的测量电路可以提高热敏电阻的测量精度。
热敏电阻温度特性研究实验
热敏电阻温度特性研究实验热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器件，其特性可以用于温度测量、温度补偿和温度控制等应用。
为了研究热敏电阻的温度特性，我们可以进行以下实验来获取相关数据并分析。
第一步：实验准备在进行实验之前，我们需要准备以下材料和仪器：1. 热敏电阻：选择一款具有明确参数和规格的热敏电阻。
我们可以根据实际需求和实验目的选择合适的材料和规格。
2. 温度控制装置：使用恒温水槽或热电偶与温控器等设备来提供稳定的温度环境。
3. 电阻测量设备：选择一台高精度的电阻计来测量热敏电阻的电阻值。
4. 数据记录装置：通过连接电阻计和计算机，或是使用独立的数据记录设备，将实验数据记录下来以便后续分析。
第二步：实验过程1. 首先，将热敏电阻与电阻测量设备连接。
注意确保连接的稳定和可靠，避免因为松动或接触不良导致实验误差。
2. 将热敏电阻放置在温度控制装置中，并设定一系列不同的温度值。
可以根据实验需求选择适当的温度范围和步进值。
3. 保持每个温度值下的稳定状态，等待热敏电阻达到热平衡。
这样确保测量的数据准确可靠。
4. 使用电阻计测量每个温度下热敏电阻的电阻值，并记录下来。
为了提高准确度，可以对每个温度值进行多次测量并取平均值。
5. 根据实验需要，可以重复多次实验以获得更加可靠的数据。
第三步：实验数据分析与应用1. 整理实验数据，将测量得到的热敏电阻电阻值与相应的温度值进行对应。
2. 基于这些数据，我们可以绘制出热敏电阻的温度特性曲线，其中横轴表示温度，纵轴表示电阻值。
通过曲线的形状和趋势，我们可以分析出热敏电阻的温度响应特性和敏感度。
3. 进一步，我们可以根据实验数据和温度特性曲线，开发出与热敏电阻相关的温度测量、控制和补偿等应用。
例如，使用热敏电阻的温度特性来实现恒温控制系统、电子温度计或温度补偿技术。
其他专业性角度：1. 理论分析：可以通过数学模型和物理方程来解释和解析热敏电阻的温度特性。
例如，通过电阻和温度之间的数学关系，可以计算出电阻值随温度变化的速率或曲线斜率。
热敏电阻温度特性的研究
热敏电阻温度特性的研究一、实验目的：了解和测量热敏电阻阻值与温度的关系二、实验仪器：YJ-RZ-4A 数字智能化热学综合实验仪、NTC 热敏电阻传感器、Pt100传感器、万用表 三、实验原理热敏电阻是其电阻值随温度显著变化的一种热敏元件。
热敏电阻按其电阻随温度变化的典型特性可分为三类，即负温度系数（NTC ）热敏电阻，正温度系数（PTC ）热敏电阻和临界温度电阻器（CTR ）。
PTC 和CTR 型热敏电阻在某些温度范围内，其电阻值会产生急剧变化。
适用于某些狭窄温度范围内的一些特殊应用，而NTC 热敏电阻可用于较宽温度范围的测量。
热敏电阻的电阻-温度特性曲线如图1所示。
图1NTC 半导体热敏电阻是由一些金属氧化物，如钴、锰、镍、铜等过渡金属的氧化物，采用不同比例的配方，经高温烧结而成，然后采用不同的封装形式制成珠状、片状、杠状、垫圈状等各种形状。
与金属导热电阻比较，NTC 半导体热敏电阻具有以下特点：1．有很大的负电阻温度系数，因此其温度测量的灵敏度也比较高； 2．体积小，目前最小的珠状热敏电阻的尺寸可达mm 2.0φ，故热容量很小可作为点温或表面温度以及快速变化温度的测量；3．具有很大的电阻值（Ω-521010），因此可以忽略线路导线电阻和接触电阻等的影响，特别适用于远距离的温度测量和控制；4．制造工艺比较简单，价格便宜。
半导体热敏电阻的缺点是温度测量范围较窄。
NTC 半导体热敏电阻具有负温度系数，其电阻值随温度升高而减小，电阻与温度的关系可以用下面的经验公式表示)/exp(T B A R T = （1）式中，T R 为在温度为T 时的电阻值，T 为绝对温度（以K 为单位），A 和B 分别为具有电阻量纲和温度量纲，并且与热敏电阻的材料和结构有关的常数。
由式（1）可得到当温度为0T 时的电阻值R ，即)/exp(00T B A R = （2）比较式（1）和式（2），可得)]11(exp[00T T B A R R T -= （3） 由式（3）可以看出，只要知道常数B 和在温度为T 时的电阻值R ，就可以利用式（3）计算在任意温度T 时的T R 值。
任务12-热电阻、热敏电阻与温度测量
Rt 300 t0C
C1 100μ
R3 1K
R4 5.1K
Tr2 9012
Tr1 9014
R5 2K
R6 5.1K
Tr3 9014
R7 1K
R8
R8
300
Rp
300
470
Tr4 3BT31 SCR
C2 0.1μ R8
120
电热器负载
科学出版社
上图中，R1、R2、Rp和热敏电阻Rt构成温度测量电 桥。电路的测温元件为Rt。Tr1、Tr3管组成差分放大器。 电桥平衡时，差分电路中Tr1、Tr3两管集电极电位相等， Tr2管处于截止状态，由Tr4单结晶体管组成的振荡器无信 号输出，晶闸管 SCR截止，负载(电热器)上不加电压，设 备工作在恒温区。当恒温设备的温度低于控制点温度时， Rt阻值变大，电桥失去平衡，Tr1管集电极电位高于Tr3管 集电极电位，Tr2管导通，Tr4单结晶体管振荡器工作，输 出触发信号触发晶闸管 SCR，使SCR按一定的角度导通， 负载加上相应的电压，温度开始上升。随着温度的升高， 热敏电阻Rt的阻值逐渐减小，当温度升至设定值时，电桥 又处于平衡状态，Tr4单结晶体管组成的振荡器停振，SCR 截止， 切断负载电源，使设备恢复至恒温状态。
科学出版社
（3）端面热电阻。端面热电阻感温元件由特殊处理 的电阻丝材绕制，紧贴在温度计端面。它与一般轴向热 电阻相比，能更正确和快速地反映被测端面的实际温度， 适用于测量轴瓦和其他机件的端面温度。
（4）隔爆型热电阻。隔爆型热电阻通过特殊结构的 接线盒，把其外壳内部爆炸性混合气体因受到火花或电 弧等影响而发生的爆炸局限在接线盒内，生产现场不会 引超爆炸。
制器整机工作原理，分析热敏电阻在控制器中的作用。也 可自己设计实训电路，经过指导教师的审查同意后实施。
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 =tc1(1-x)+tc2x（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℃)。
热敏电阻温度特性实验的滞后性误差探讨
热敏电阻温度特性实验的滞后性误差探讨热敏电阻是一种根据温度变化而改变电阻值的元件。
在工业自动化、生物医学、环境监测等领域中广泛应用。
在热敏电阻的使用过程中，温度特性对其性能影响非常明显，因此了解热敏电阻的温度特性具有重要意义。
滞后性误差的产生原因主要有以下几个方面：1.热敏电阻自身的热容量：热敏电阻由于具有一定的热容量，需要一定的时间才能达到与所测物体的温度相同的值。
这种热容量与热敏电阻的体积、密度等因素有关。
2.热敏电阻材料的热导率：热导率是指物质传导热量的能力。
热敏电阻材料的热导率低，导致热量传递速度较慢，因此造成了滞后性误差。
3.热敏电阻与测量环境的热传递：在实际使用中，热敏电阻与测量环境之间存在一定的热传递过程，而热传递过程需要一定的时间。
热敏电阻的表面温度与测量环境之间存在一定的温度梯度，因此会产生滞后性误差。
为了减小滞后性误差，需要采取以下措施：1.选择响应速度较快的热敏电阻：不同型号的热敏电阻具有不同的响应速度，可以根据实际情况选择相应的型号。
2.降低热敏电阻的热容量：可以通过减小热敏电阻的体积或采用高热导率的材料来减小热容量，从而加快响应速度。
3.提高热敏电阻材料的热导率：可以选择热导率较高的材料，提高热量传导速度，从而减小滞后性误差。
4.优化测量环境的热传递：可以采用较好的散热装置，如散热片、散热风扇等，加快热传递速度，减小滞后性误差。
滞后性误差的大小与热敏电阻的响应特性、测量环境等相关，具体情况需要实验测量和分析。
通过实验测量滞后性误差的大小，可以根据实际需求进行修正和校正，提高热敏电阻的测量精度和稳定性。
总之，滞后性误差是热敏电阻温度特性实验中的重要误差源之一，能够通过选择合适的热敏电阻、优化测量环境以及进一步研究热传递等方法来减小滞后性误差，提高热敏电阻的测量精度和稳定性。
热敏电阻温度传感器的非线性误差分析
超过经济负荷运行。给煤量的增加，会使煤粒在床内平均 停留时间缩短，细颗粒扬析增加，使飞灰损失、溢流灰损失 反而增加，加之排烟温度损失也要增加，所以热效率降低。
合土工膜，应外铺一层合格的复合土工膜在破坏部位之上， 其各边长度应至少大于破损部位 1m 以上，并将两者进行 拼接处理；⑨施工中为防止大风吹损复合土工膜，均使用 沙袋或软性重物压住，直至保护层施工完为止。当天铺设 的复合土工膜应在当天全部拼接和覆盖完成。 4 施工期的质量检查和验收
(1) 覆盖前的外观检查。在每层每次复合土工膜被覆 盖前，按有关规定目测有无漏接，接缝是否无烫损、无褶皱，
5 影响结果的几个关键性问题 （1）延迟效应：因为热的传递需要相对变化较大的时
间，当周围环境温度发生变化时，首先是热敏电阻外层的
刚体感应到并跟随这一温度的变化，然后热敏电阻本体才 感应并跟随外层刚体的温度变化而变化。
（2）自热效应：用直流电桥或其他方法测量负温度系 数热敏电阻阻值时，总有一定的工作电流通过热敏电阻， 由于热敏电阻的电阻值较大、体积小、热容量小。焦耳热
二是测温桥路的特性带来的非线性影响。由于非线性的
存在给测温值带来了误差，特别是在宽范围的测温中，使
得测量精度显著下降。因此必须进行线性化处理，即非线
性补偿。
这种方法利用电桥和差动放大电路的特性，将热敏电
阻作为电桥的一个桥臂，与运算放大器构成电桥差动线性
补偿电路如图 1（a）所示。如果 U01、U02、U03 分别对应温度
循环流化床锅炉燃烧技术进行了较多的研究，取得了较大 的发展，而我国在 80 年代末才开始起步，但通过我国科技 人员的努力，在该技术方面已经比较成熟。目前，国内已 运行的循环流化床锅炉大多是中温中压型锅炉，本文从理 论的角度对影响中温中压型循环流化床锅炉经济运行的 因素进行了分析，并提出自己的见解。
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用非平衡电桥研究热敏电阻
摘要：文本结合用非平衡电桥研究热敏电阻实例来探讨用origin 软件做数据处理的方法，
并分析其优势。
关键词：非平衡电桥，直线拟合 1 热敏电阻
热敏电阻是一种电阻值随其电阻体温度变化呈现显著变化的热敏感电阻。
本实验所选择为负温度系数热敏电阻，它的电阻值随温度的升高而减少。
其电阻温度特性的通用公式为：
T B T Ae R = （1）
式中T 为热敏电阻所处环境的绝对温度值(单位，开尔文)，今为热敏电阻在温度T 时的电阻值，A 为常数，B 为与材料有关的常数。
将式(l)两边取对数，可得:
T
B
A R T +=ln ln （2）
由实验采集得到T R T -数据，描绘出T
R T 1
-
ln 的曲线图，由图像得出直线的斜率B ，截距A ln ，则可以将热敏电阻的参数表达式写出来。
2 平衡电桥
电桥是一种用比较法进行测量的仪器，由于它具有很高的测t 灵敏度和准确度，在电
测技术中有较为广泛的应用，不仅能测量多种电学量，如电阻、电感、电容、互感、频率及电介质、磁介质的特性;而且配适当的传感器，还能用来测量某些非电学量，如温度、湿度、压强、微小形变等。
在“测量热敏电阻温度特性”实验中用平衡电桥来测量热敏电阻的阻值，其原理如下：
在不同温度下调节电阻3R 的大小，使检流计G 的示数为0，有平衡电桥的性质可知
1
2
3
R R R R x =
.在实验时，调节1R 和2R 均为1000欧姆。
则x R 的值即为3R 的值。
3 非平衡电桥原理
图1
非平衡电桥的原理图如图1所示。
非平衡电桥在结构形式上与平衡电桥相似，但测量方法上有很大差别。
非平衡电桥是使1R 2R 3R 保持不变，x R 变化时则检流计G 的示数g I 变化。
再根据“g I 与x R 函数关系，通过测量g I 从而测得x R 。
由于可以检测连续变化的g I ，从而可以检测连续变化的x R ，进而检测连续变化的非电量。
4 实验条件的确定
当电桥不平衡时，电流计有电流g I 流过，我们用支路电流法求出g I 与热敏电阻x
R 的关系。
桥路中电流计内阻g R ,桥臂电阻1R 2R 3R 和电源电动势E 为已知量，电源内阻可忽略不计。
根据基尔霍夫第一定律和基尔霍夫第二定律，通过一些列的计算可求得热敏电阻x R
E
R R R R R R R R R R R I R R R R R R R R R I E R R R g g g g g g x 113213132213232132)()(+++++++-=
5 用非平衡电桥测电阻的实例
已知：微安表量程Ig=100μA ，精度等级f=级，温度计的量程为100 t 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50 45 40 35 Ig
T 373 368
363
358
353
348
343
338
333
328
323
318
313
308
Rt
951 1032 1140 1255 1380 1541 1749 1985 2255 2527 2850 3660 3991 4398。