热敏电阻实验特性研究.

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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

热敏电阻特性测量及应用实验报告一、实验目的。

本实验旨在通过对热敏电阻特性的测量,掌握热敏电阻的基本特性和测量方法,并了解其在实际应用中的一些特点。

二、实验仪器与设备。

1. 热敏电阻。

2. 恒流源。

3. 电压表。

4. 温度计。

5. 电源。

6. 万用表。

7. 示波器。

三、实验原理。

热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件,其电阻值随温度的升高而减小,反之则增大。

这种特性使得热敏电阻在温度测量、温度控制等方面得到广泛应用。

四、实验步骤。

1. 将热敏电阻与恒流源、电压表连接成电路。

2. 通过改变电路中的电压值,测量不同温度下热敏电阻的电阻值。

3. 利用温度计测量相应温度下的实际温度。

4. 观察并记录实验数据。

5. 利用万用表测量热敏电阻的电阻温度特性曲线。

五、实验数据及分析。

通过实验测得的数据,我们可以得出热敏电阻的电阻值随温度变化的规律。

随着温度的升高,热敏电阻的电阻值逐渐减小,且呈现出一定的非线性关系。

根据实验数据绘制的电阻-温度曲线,可以清晰地观察到这一特性。

六、实验结果。

通过本次实验,我们深入了解了热敏电阻的特性及其在不同温度下的电阻值变化规律。

同时,我们也掌握了热敏电阻的测量方法和实际应用中的一些注意事项。

七、实验应用。

热敏电阻在温度传感、温度控制、温度补偿等领域有着广泛的应用。

通过对热敏电阻特性的了解,我们可以更好地应用它在实际工程中,为温度相关的系统提供准确的测量和控制。

八、实验总结。

通过本次实验,我们对热敏电阻的特性有了更深入的了解,掌握了其测量方法和应用实践。

同时,也加深了对温度传感器的认识,为今后的实际工程应用打下了基础。

九、参考文献。

1. 《电子元器件与电路》。

2. 《传感器与检测技术》。

以上为热敏电阻特性测量及应用实验报告的内容,希望对您有所帮助。

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。

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。

实验4.10半导体热敏电阻特性研究

实验4.10半导体热敏电阻特性研究

半导体热敏电阻特性研究【实验简介】热敏电阻是由半导体材料制成的一种电阻对温度变化非常敏感的热敏元件,利用这一特性可以将它作为感温元件制成热敏电阻温度计、温度传感器,实现测温、控温等功能。

热敏电阻作为感温元件具有灵敏度高、体积小、热惯性小等特点,在自动控温、测温等方面应用很广。

热敏电阻的温度特性曲线是热敏电阻的基本特性,本实验主要测量负温度系数、正温度系数热敏电阻的温度特性曲线,了解其测温原理实验原理【实验目的】1. 了解热敏电阻的温度特性及其测温、控温原理。

2. 测量热敏电阻的温度特性曲线。

3. 掌握作图法和最小二乘法(曲线拟合法)处理实验数据。

【预习思考题】1. 负温度系数(NTC)热敏电阻的特性是什么?2. 怎样用电桥测电阻?3.如何用作图法和最小二乘法(曲线拟合法)处理实验数据?【实验仪器】QJ-23型单臂电桥,DHT-2型热学实验仪。

【实验原理】1. 热敏电阻温度特性热敏电阻是其电阻值随温度显著变化的一种热敏元件,按照电阻随温度变化特性可以分为负温度系数热敏电阻(NTC)、正温度系数热敏电阻(PTC)、临界温度系数热敏电阻(CTC)。

负温度系数热敏电阻其电阻随着温度的升高而降低,主要用于测温和控温;正温度系数热敏电阻其电阻在达到某一温度后随着温度的升高而升高,在这一温度之前有一很小的负温度系数,在某一温度范围内,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;临界温度系数热敏电阻其电阻在达到临界温度点时急剧变化,主要用作开关。

热敏电阻的电阻-温度特性曲线如图4.10.1所示。

图4.10.1温度系数是反映热敏电阻对温度的敏感程度,是热敏电阻作为感温元件的一个重要参数,用表示,其定义为温度升高1ºC,热敏电阻的相对变化量,即(4.10.1)2. NTC型热敏电阻温度特性及其温度系数测量NTC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。

热敏电阻温度特性的研究

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。

热敏电阻温度特性研究实验报告

热敏电阻温度特性研究实验报告

热敏电阻温度特性研究实验报告热敏电阻温度特性研究实验报告引言:热敏电阻是一种能够随温度变化而改变电阻值的电子元件。

它在工业、医疗、环保等领域中有着广泛的应用。

本实验旨在研究热敏电阻的温度特性,探索其在不同温度下的电阻变化规律,为其应用提供参考。

实验设计:本实验采用的热敏电阻为NTC热敏电阻,其电阻值随温度的升高而下降。

实验所用的测试仪器有温度计、电压源、电流表和万用表。

实验步骤:1. 将热敏电阻与电路连接,保证电路的正常工作。

2. 将电压源接入电路,调节电压为常数值。

3. 使用温度计测量热敏电阻的温度,记录下每个温度点对应的电阻值。

4. 重复步骤3,直到覆盖整个温度范围。

实验结果:通过实验数据的收集与整理,我们得到了热敏电阻在不同温度下的电阻值变化曲线。

实验结果表明,随着温度的升高,热敏电阻的电阻值呈现出逐渐下降的趋势。

当温度较低时,电阻值变化较小;而当温度升高到一定程度时,电阻值的变化速度加快。

讨论:1. 温度对热敏电阻的影响:根据实验结果,我们可以得出结论:温度对热敏电阻的电阻值有着显著的影响。

随着温度的升高,热敏电阻的电阻值逐渐下降。

这是因为在高温下,热敏电阻内部的电导率增加,电子的运动能力增强,从而导致电阻值的降低。

2. 热敏电阻的应用:热敏电阻的温度特性使其在许多领域中得到了广泛的应用。

例如,在温度控制系统中,热敏电阻可以用来检测环境温度,并通过控制电路来实现温度的自动调节。

此外,热敏电阻还可以用于温度计、温度补偿电路等方面。

结论:通过本次实验,我们对热敏电阻的温度特性有了更深入的了解。

实验结果表明,热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降。

这一特性使得热敏电阻在许多领域中有着广泛的应用前景。

对于今后的研究和应用,我们可以进一步探索热敏电阻的温度特性,优化其性能,并将其应用于更多的领域中,为人们的生活和工作带来更多便利。

热敏电阻特性研究

热敏电阻特性研究

热敏电阻特性研究【原理】温度是影响材料电阻率的因素。

金属的电阻率随温度升高而增大,电阻温度系数为正值,在一定温度范围内存在线性关系)1()(t t o αρρ+=,大多数纯金属的电阻温度系数α约为℃。

而大多数绝缘料材料和半导体则具有负的电阻温度系数,可以这样定性解释:随着温度升高,会有更多的电子从价带或杂质能带跃迁到导带,产生了更多能参与导电的载流子(电子或空穴)。

载流子浓度增加使导电能力增强,电阻率迅速下降。

尤其半导体材料/0004.0α绝对值比金属大几百倍,有着极其灵敏的电阻温度效应。

用它们(例如等)制成的热敏电阻是性能良好的温度传感元件,可以制作成半导体温度计、湿度计、气压计、微波功率计等等测量仪表,并广泛应用于工业自动控制。

在一定的工作温度范围内,热敏电阻满足4243o MgCr o Fe 、TBT T B T Ae e R R ==−)11(00,式中R T 和R 0分别为温度TK 和T 0 K 下的电阻,A 和B 都是与材料物理性质有关的常数,B 称作热敏电阻常数,与电阻温度系数α的关系为21TB dT dR R −==α。

【仪器与器材】 计算机实时测量系统(温度传感器)和二个电压传感器、待测热敏电阻、加热器及升温容器、电路板与导线、100采样电阻。

Ω【实验内容】第一部分:预备实验(熟悉仪器连接与应用软件使用)小灯泡伏安特性曲线测定1. 打开文件S004.SW ,学习电压传感器的连接与实验设置(包括信号发生器设置)。

2. 实测小灯泡伏安特性曲线并转换成V I −ln 曲线。

3. 学习图形数据处理,求出特性参数。

第二部分:基本实验(测定NTC 热敏电阻的电阻温度特性)1. 测定NTC 热敏电阻的电阻—温度曲线。

2. 求出该热敏电阻的热敏电阻常数B 和25℃时电阻温度系数α。

实验步骤与图形数据处理要点提示 Datastudio1.按电路图连线。

温度传感器连接到SW750接口盒模拟信号通道A ,2个电压传感器分别连接到通道B 、C 。

热敏电阻温度特性实验报告

热敏电阻温度特性实验报告

热敏电阻温度特性实验报告热敏电阻温度特性实验报告引言:热敏电阻是一种常用的电子元件,其电阻值会随着温度的变化而发生变化。

了解热敏电阻的温度特性对于电子设备的温度测量和控制至关重要。

本实验旨在通过测量热敏电阻的温度特性曲线,探究其电阻值与温度之间的关系。

实验材料和方法:材料:热敏电阻、直流电源、数字万用表、温度计、恒温水槽、温度控制器、导线等。

方法:1. 将热敏电阻与直流电源、数字万用表连接,组成电路。

2. 将温度计放置在恒温水槽中,并通过温度控制器控制水槽的温度。

3. 将热敏电阻放置在水槽中,使其与水温保持一致。

4. 通过调节温度控制器,使水槽的温度从低到高逐渐升高。

5. 每隔一段时间,记录热敏电阻的电阻值和相应的温度。

实验结果:在实验过程中,我们记录了热敏电阻的电阻值和相应的温度,并绘制了电阻-温度曲线图。

实验结果显示,热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,呈现出明显的负温度系数特性。

随着温度的升高,电阻值的变化越来越明显,呈现出非线性的趋势。

讨论与分析:热敏电阻的温度特性是由其材料的特性决定的。

一般来说,热敏电阻的材料是半导体材料,其电阻值与材料的导电性质和能带结构有关。

在低温下,半导体材料中的载流子浓度较低,电阻值较大;随着温度的升高,载流子浓度增加,电阻值减小。

这种负温度系数特性使得热敏电阻在温度测量和控制中有着广泛的应用。

此外,热敏电阻的温度特性还受到环境因素的影响。

例如,温度的变化速率、湿度等因素都会对热敏电阻的温度特性产生一定的影响。

因此,在实际应用中,我们需要根据具体的环境条件对热敏电阻的温度特性进行修正和校准。

结论:通过本实验,我们成功地测量了热敏电阻的温度特性,并得到了电阻-温度曲线。

实验结果表明,热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小,呈现出负温度系数特性。

这一特性使得热敏电阻在温度测量和控制中具有重要的应用价值。

然而,需要注意的是,热敏电阻的温度特性受到环境因素的影响,因此在实际应用中需要进行修正和校准。

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3、电阻温度系数在工作范围内不是常数,它随温度变化而显著变化;
4、采用降温法测得热敏电阻在不同温度下所对应的阻值,可以很好的降低实验误差;
属的电阻率是随温度上升而缓慢地增大的.图B.4.1是热敏电阻值和金属
铂电阻随温度而变化的特性曲线图.
由实验可知,当温度由0℃变到300℃时金属铂的电阻值总共变化1倍;而一般的热敏电阻值变化可达1000倍左右,所以半导体的电阻温度系数远远大于金属.实验表明,在一定的温度范围内,半导体的电阻率ρ和热力学温度T
实验原理:
热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,它具有许多独特的优点,如能测出温度的微小变化、能长期工作、体积小、结构简单等.它在自动化、遥控、无线电技术、测温技术等方面都有广泛的应用.
热敏电阻的基本特性是温度特性.在半导体中原子核对价电子的约束力要比金属中的大,因而自由载流子数较少,故半导体的电阻率较高而金属的电阻率很低,由于半导体中的载流子数目是随着温度升高而按指数激烈地增加,载流子的数目越多,导电能力越强、电阻率就越小,因此热敏电阻随着温度升高,它的电阻率将按指数规律迅速地减小.这和金属中自由电子导电恰好相反,金
--+⨯=x R s
相关系数平方:
989. 02=R
误差分析:
1、线性化的优化好处:可使传感器的输出不失真地反映输入量的变化;可简化理论分析和设计计算;有利于对各种干扰因素进行补偿;便于数据处理和标定。线性化可以进一步提高提高测量精确度;
2、在实验是不可避免的系统误差,比如读数不准确,电阻的变化等;
处理数据表:
热敏电阻值①和铂②的电阻特性曲线图
实验图
2、测绘热敏电阻T R t -特性
(1测绘热敏电阻的T R t -的散点图,然后进行指数拟合
图一
得到拟合函数为:
T t e R 04. 010100. 2-⨯=
相关系数平方:
998. 02=R
(2进行应用的线性化处理:
图二
得到拟合函数为:
5610100. 21
数据表格:
实验数据记录:
实验步骤:
1、用万用表在常温下测量待测热敏电阻的阻值;2、做好装置连接好电路图;3、调节V U 61=,并一直保持不变;
4、开始对水加热,从20℃开始,每隔2℃记录一组2U T -数据直到60℃。5、数据处理。
数据处理:
1、数据记录以及处理
V U 6. 01= Ω=k R 62
之间的关系可用下式表示:b e a 0=ρ(1)式中0a和b为常量,其数值与材料的物理性质有关.热敏电阻的阻值,根
据电阻定律可成T b b T ae S
l
e a S l R ===0ρ(2)
式中l为电极间的距离,S为热敏电阻的横截面积,S
l
a a 0=,常量a、b在
可用实验的方法求出.
将式(2)两侧取对数,得
T
b a R T 1
ln ln +=(3)
令T
x 1
=ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
,T R y ln =,a A ln =,则式(3)写成bx A y +=(4)式中x、y可由测量值T、T R求出,利用n组测量值,可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数A、b之值,又可由A求出a值.注意温度T为热力学温度(K).
热敏电阻T R在不同温度时的电阻值,可由惠斯通电桥测得.
四川理工学院实验报告
实验时间:2009年11月22日
实验名称:半导体热敏电阻特性研究成绩:
学号:08071010219
实验目的:班级:应物08级2班
姓名:刘春
测试一只负温度系数的热敏电阻的阻值随温度变化的特性并考虑在应用中如何作线性化处理加深对电场强度和电位概念的理解。
实验仪器:
直流稳压电源,数字万用表,加热用电阻丝,铁架台,支架,连接导线等,待测热敏电阻1只,标准电阻一只。
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