大学物理实验报告--热敏电阻的电阻温度特性的研究(精)
实验六半导体热敏电阻特征的研究
实验目的
1．研究热敏电阻的温度特征。
2．进一步掌握惠斯通电桥的原理和应用。
实验仪器
箱式惠斯通电桥，控温仪，热敏电阻，直流电稳压电源等。
实验原理
半导体资料做成的热敏电阻是对温度变化表现出特别敏感的电阻元件，它能丈
量出温度的细小变化，并且体积小，工作稳固，构造简单。所以，它在测温技术、
无线电技术、自动化和遥控等方面都有宽泛的应用。
半导体热敏电阻的基本特征是它的温度特征，而这类特征又是与半导体资料的
导电体制亲密有关的。因为半导体中的载流子数量随温度高升而按指数规律快速增
添。温度越高，载流子的数量越多，导电能力越强，电阻率也就越小。所以热敏电
阻跟着温度的高升，它的电阻将按指数规律快速减小。
实验表示，在必定温度范围内，半导体资料的电阻R T 和绝对温度 T 的关系可表示为 b T ae R = （4－6－1）
此中常数 a 不单与半导体资料的性质并且与它的尺寸均有关系，而常数 b 仅与资料的性质有关。常数 a 、b 可经过实验方法测得。比如，在温度T 1 时测得其电阻为RT1
11b T ae R = （4－6－2）
在温度 T 2 时测得其阻值为R T 2
22b T ae R = （4－6－3）将以上两式相除，消去 a 得
1
1(212
1T T b T T e R R -= 再取对数，有
11(ln ln 2
121T T R R b T T --=（4－6－4）
把由此得出的 b 代入（ 4－6－2）或（ 4－ 6－ 3）式中，又可算出常数 a ，由这种方法确立的常数 a 和 b 偏差较大，为减少偏差，常利用多个T 和 R T 的组合测量值，经过作图的方法（或用回归法最好）来确立常数 a 、b ，为此取（ 4－ 6－1）式两边的对数。变换成直线方程：
T
b a R T +=ln ln （ 4－ 6－ 5）或写作 BX A Y += （4－6－6）式中 X b B a A R Y T , , ln , ln ==== ，而后取 X 、Y 分别为横、纵坐标，对不一样的温度 T 测得对应的R T 值，经过变换后作 X ～Y 曲线，它应该是一条截距为 A 、斜率为 B 的直线。依据斜率求出 b ，又由截距可求出 a ＝e A 。
确立了半导体资料的常数 a 和 b 后，即可计算出这类资料的激活能 E ＝ bK （ K 为玻耳兹曼常数，其值见附录）以及它的电阻温度系数
%10012× -==T
b dT dR R T T（α4－6－7）明显，半导体热敏电阻的温度系数是负的，并与
温度有关。
热敏电阻在不一样温度时的电阻值，可用惠斯通电桥测得。
实验内容
用电桥法丈量半导体热敏电阻的
温度特征。
1．按图 4－ 6－ 1 实验装置接好电
路，布置好仪器。
2．在容器内盛入水，开启直流
电源开关，在电热丝中通以 2.5A —3.0A 的电流，对水加热，使水温渐渐
上涨，温度由水银温度计读出。热敏
电阻的两条引出线连结到惠斯通电桥
的待测电阻 R X 二接线柱上。
3．测试的温度从 20℃开始，每
增添 5℃，作一次丈量，直到60℃止。
数据办理 1．把实验丈量数据填入下表中t (℃R T ( Ω
2．作 R T ～t 曲线。
3．作ln R T ～1/T （T ＝273＋ t ）直线，求此直线的斜率 B 和截距 A ，由此算出常数 a 和b 值，有条件者，最好用回归法取代作图法求常数 a 和b 值。
4．依据求得的 a 、b 值，计算出半导体热敏电阻的激活能 E 和温度系数α。思虑题
1．半导体热敏电阻拥有如何的温度特征？
2．如何用实验的方法确立（4－6－1）式中的 a
、b ？
3．利用半导体热敏电阻的温度特征，可否制作一只温度计？
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。 然而，需要注意的是，热敏电阻的特性受到环境条件和材料质量的影响。在实际应用中，我们需要根据具体情况选择适合的热敏电阻材料，并进行合理的电路设计和校准，以确保测量和控制的准确性和稳定性。 总之，半导体热敏电阻作为一种重要的温度敏感性元件，在科学研究和工程应用中具有广泛的应用前景。通过进一步的研究和改进，我们可以不断提高热敏电阻的性能，为温度测量和控制领域的发展做出更大的贡献。
大学物理实验报告--热敏电阻的电阻温度特性的研究(精)
实验六半导体热敏电阻特征的研究 实验目的 1．研究热敏电阻的温度特征。 2．进一步掌握惠斯通电桥的原理和应用。 实验仪器 箱式惠斯通电桥，控温仪，热敏电阻，直流电稳压电源等。 实验原理 半导体资料做成的热敏电阻是对温度变化表现出特别敏感的电阻元件，它能丈 量出温度的细小变化，并且体积小，工作稳固，构造简单。所以，它在测温技术、 无线电技术、自动化和遥控等方面都有宽泛的应用。 半导体热敏电阻的基本特征是它的温度特征，而这类特征又是与半导体资料的 导电体制亲密有关的。因为半导体中的载流子数量随温度高升而按指数规律快速增 添。温度越高，载流子的数量越多，导电能力越强，电阻率也就越小。所以热敏电 阻跟着温度的高升，它的电阻将按指数规律快速减小。 实验表示，在必定温度范围内，半导体资料的电阻R T 和绝对温度 T 的关系可表示为 b T ae R = （4－6－1） 此中常数 a 不单与半导体资料的性质并且与它的尺寸均有关系，而常数 b 仅与资料的性质有关。常数 a 、b 可经过实验方法测得。比如，在温度T 1 时测得其电阻为RT1 11b T ae R = （4－6－2） 在温度 T 2 时测得其阻值为R T 2
22b T ae R = （4－6－3）将以上两式相除，消去 a 得 1 1(212 1T T b T T e R R -= 再取对数，有 11(ln ln 2 121T T R R b T T --=（4－6－4） 把由此得出的 b 代入（ 4－6－2）或（ 4－ 6－ 3）式中，又可算出常数 a ，由这种方法确立的常数 a 和 b 偏差较大，为减少偏差，常利用多个T 和 R T 的组合测量值，经过作图的方法（或用回归法最好）来确立常数 a 、b ，为此取（ 4－ 6－1）式两边的对数。变换成直线方程： T b a R T +=ln ln （ 4－ 6－ 5）或写作 BX A Y += （4－6－6）式中 X b B a A R Y T , , ln , ln ==== ，而后取 X 、Y 分别为横、纵坐标，对不一样的温度 T 测得对应的R T 值，经过变换后作 X ～Y 曲线，它应该是一条截距为 A 、斜率为 B 的直线。依据斜率求出 b ，又由截距可求出 a ＝e A 。 确立了半导体资料的常数 a 和 b 后，即可计算出这类资料的激活能 E ＝ bK （ K 为玻耳兹曼常数，其值见附录）以及它的电阻温度系数 %10012× -==T b dT dR R T T（α4－6－7）明显，半导体热敏电阻的温度系数是负的，并与 温度有关。 热敏电阻在不一样温度时的电阻值，可用惠斯通电桥测得。
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实验报告是把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报。以下是初心为您推荐。 大学物理实验报告1 一、实验任务 精确测定银川地区的重力加速度 二、实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的p点，用米尺测出op的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t 方法三、取半径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面重力加速度的计算公式推导如下 取液面上任一液元a，它距转轴为_，质量为m，受重力mg、弹力n.由动力学知 ncosα-mg=0(1) nsinα=mω2_(2) 两式相比得tgα=ω2_/g，又tgα=dy/d_，∴dy=ω2_d_/g， ∴y/_=ω2_/2g.∴g=ω2_2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标_、y测出，将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用直尺测量出h(见图1)，用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得 g=4π2n2h/t 将所测的n、t、h代入即可求得g值. 方法六、单摆法测量重力加速度
大学热敏电阻实验报告
大学热敏电阻实验报告 摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性 1、引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为（-0.003~+0.6）℃-1。因此，热敏电阻一般可以分为: Ⅰ、负电阻温度系数（简称NTC）的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。 Ⅱ、正电阻温度系数（简称PTC）的热敏电阻元件 常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。 2、实验装置及原理 【实验装置】
FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置（加热炉内置MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）以及控温用的温度传感器），连接线若干。 【实验原理】 根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为 （1—1） 式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为 （1—2） 式中为两电极间距离，为热敏电阻的横截面，。 对某一特定电阻而言，与b均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有 （1—3） 上式表明与呈线性关系，在实验中只要测得各个温度以及对应的电阻的值， 以为横坐标，为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。 热敏电阻的电阻温度系数下式给出 （1—4） 从上述方法求得的b值和室温代入式（1—4），就可以算出室温时的电阻温度系数。 热敏电阻在不同温度时的电阻值，可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示，B、D之间为一负载电阻，只要测出，就可以得到值。
热敏电阻的温度特性实验报告
热敏电阻的温度特性实验报告 热敏电阻的温度特性实验报告 引言： 热敏电阻是一种能够根据温度变化而改变电阻值的电子元件。它在各种电子设 备中广泛应用，如温度控制系统、温度补偿电路等。本实验旨在通过测量热敏 电阻在不同温度下的电阻值，研究其温度特性。 实验装置： 本实验采用了以下装置：热敏电阻、恒温水槽、电源、数字万用表、温度计等。实验步骤： 1. 将热敏电阻连接到电路中，确保电路连接正确。 2. 将恒温水槽中的水加热至不同温度，如20℃、30℃、40℃等。 3. 使用温度计测量水槽中的水温，并记录下来。 4. 使用数字万用表测量热敏电阻在不同温度下的电阻值，并记录下来。 5. 重复步骤2-4，直到得到足够的数据。 实验结果： 根据实验数据，我们可以绘制出热敏电阻的温度特性曲线。在实验中，我们发 现热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小。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，热敏电阻中的电子活动增加，电阻值减小。 讨论： 热敏电阻的温度特性是其应用的基础。通过实验数据的分析，我们可以得出以 下结论： 1. 热敏电阻的温度特性曲线呈非线性关系。在低温区域，电阻值随温度的升高
呈指数增长；在高温区域，电阻值随温度的升高呈线性增长。 2. 热敏电阻的温度特性与其材料的选择有关。不同材料的热敏电阻在不同温度范围内表现出不同的特性曲线。 3. 热敏电阻的温度特性可以通过控制电流来实现温度的测量和控制。通过测量热敏电阻的电阻值，我们可以推算出环境的温度。 结论： 本实验通过测量热敏电阻在不同温度下的电阻值，研究了其温度特性。实验结果表明，热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小，呈现出非线性关系。热敏电阻的温度特性与其材料的选择有关，可以通过控制电流来实现温度的测量和控制。这些研究结果对于热敏电阻的应用具有重要的指导意义。 附录： 以下是实验中测得的一组数据： 温度(℃) 电阻值(Ω) 20 100 30 80 40 60 50 40 60 20 根据这组数据，我们可以绘制出热敏电阻的温度特性曲线。通过曲线的拟合和分析，我们可以进一步研究热敏电阻的温度特性。
大物仿真实验报告热敏电阻的温度特性(1)
大物仿真实验报告热敏电阻的温度特性(1) 实验背景： 热敏电阻的温度特性是指在不同温度下，热敏电阻的电阻值变化情况。热敏电阻是指在一定温度范围内电阻值随温度变化而变化的电阻器件。其应用广泛，例如在汽车引擎中使用用于测量水温，或在空调中使用 用于测量室内温度等。 实验目的： 本次实验旨在了解热敏电阻的基本特性，探究其电阻值与温度之间的 关系，并通过仿真实验的结果对理论进行验证。 实验原理： 热敏电阻将温度变化给传感器，传感器在传递到仪表中转化为电信号。热敏电阻分为两种：正温度系数电阻和负温度系数电阻。正温度系数 电阻，随温度的升高，电阻值也随之升高；负温度系数电阻，随温度 的升高，电阻值随之降低。 仿真实验过程： 本次实验采用Multisim软件对热敏电阻的温度特性进行仿真，具体步 骤如下： 1.利用仿真器件库中的电阻器添加热敏电阻器件。 2.将测得的不同温度数据导入Multisim软件中。 3.在Multisim软件中将温度数据与电阻值的关系图形化。 4.分别绘制不同温度下，热敏电阻的电阻值图形，并进行比较分析。
实验结果： 通过Multisim软件仿真得到的热敏电阻的电阻值-温度特性曲线如下所示： 从图中可以看出，在不同温度下，热敏电阻的电阻值呈现出不同的趋势。在较低温度下，电阻值随温度的增加而增加，而在较高温度下，电阻值反而随温度的升高而下降。根据电阻温度系数的定义，我们可以知道这是由于热敏材料呈正温度系数或负温度系数导致的。 结论： 通过本次实验，我们得出了热敏电阻的温度特性曲线，在实验结果的基础上，我们得到如下结论： 1.热敏电阻器件随温度变化导致电阻值变化。 2.热敏电阻器件具有一定的温度灵敏度。 3.热敏电阻器件的温度特性可以根据实验结果进行比较并分析。 综上所述，本次实验深入了解了热敏电阻的基本特性，探究了其电阻值与温度之间的关系，并通过仿真实验的结果对理论进行了验证，为我们今后更好地应用和开发热敏电阻器件提供了帮助。
大物仿真实验报告热敏电阻的温度特性
大学物理仿真实验报告
热敏电阻的温度特性 一、实验目的 了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理,学习惠斯通电桥的原理及使用方法,学习坐标变换、曲线改直的技巧; 二、实验所用仪器及使用方法 直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器; 三、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;实 验仪器 四、实验所测数据 •不同T所对应的Rt 值
R 均值,1 / T,及ln R t的值t 五、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=500-0/0-85= 由此计算出：α= 二次拟合的曲线： 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=495-0/0-84= 由 由此计算出：α= R -- 1 / T曲线 t 仿真实验画出图线如下图所示
但计算机仿真实验画出的曲线图中A的值计算有误,正确的A=.将图修正后如下： A=,B= 由此写出 R t= 六、思考题 1.如何提高电桥的灵敏度 2.答：电桥的灵敏度和电源电压,检流计的灵敏度成正比,因此提高电源电压,检流计的灵敏度能提高电桥灵敏度;另外,检流计电阻,桥臂总阻值,桥臂电阻比也关系到电桥的灵敏度,因此合适的桥臂总阻值,桥臂电阻比也能提高电桥灵敏度; 2. 电桥选择不同量程时,对结果的准确度有效数字有何影响
2021年大学物理实验报告5篇
2021年大学物理实验报告5篇 大学物理实验报告1 摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制.无线电子技术.遥控技术及测温技术等方面有着广泛 的应用.本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解. 关键词:热敏电阻.非平衡直流电桥.电阻温度特性 1.引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0._3_+0.6)℃-1.因此,热敏电阻一般可以分为: Ⅰ.负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物(主要用铜.镍.钴.镉等氧化物)在一定的烧结条件 下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成.国产的主要是指MF91_MF96型半导体热敏电阻.由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度 的升高,迁移率增加,电阻率下降.大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计. 功率计等. Ⅱ.正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件 常用钛酸钡材料添加微量的钛.钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成.这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变 化相对可以忽略.载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率 越小.应用广泛,除测温.控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等. 2.实验装置及原理 【实验装置】 FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置
大学物理实验报告
大学物理实验报告 摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性 1、引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为（-0.003~+0.6）℃-1。因此，热敏电阻一般可以分为: Ⅰ、负电阻温度系数（简称NTC）的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。 Ⅱ、正电阻温度系数（简称PTC）的热敏电阻元件 常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。 2、实验装置及原理 【实验装置】 FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置（加热炉内置MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）以及控温用的温度传感器），连接线若干。
大物仿真实验报告_热敏电阻的温度特性
热敏电阻得温度特性 一、实验目得 （1）了解热敏电阻得电阻—温度特性及测温原理 （2）学习惠斯通电桥得原理及使用方法 （3）学习坐标变换、曲线改直得技巧。 二、实验所用仪器及使用方法 直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻与温度计、调压器。 实验过程中要注意电池按钮与接通检流计按钮得使用，检流计按钮先使用粗，然后再使用细，不要两个按钮同时使用。实验完成后，一定要将电池按钮开。 三、实验原理 半导体热敏电阻得电阻—温度特性 热敏电阻得电阻值与温度得关系为： A，B就是与半导体材料有关得常数，T为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为： R 就是在温度为t时得电阻值。惠斯通电桥得工作原理 t
如图所示： 四个电阻R0，R1，R2，Rx组成一个四边形，即电桥得四个臂，其中Rx就就是待测电阻。在四边形得一对对角A与C之间连接电源，而在另一对对角B与D之间接入检流计G。当B与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)与R0都已知，Rx即可求出。 电桥灵敏度得定义为： 式中ΔRx指得就是在电桥平衡后Rx得微小改变量，Δn越大，说明电桥灵敏度越高。 实验仪器 四、测量内容及数据处理 1、不同T所对应得Rt 值
1、热敏电阻得R t-t特性曲线 数据点连线作图 在图上找到T=50所对应得点做切线，可以求得切线得斜率： K=（500-0）/(0-85)=5、88 由此计算出：α=-0、031 二次拟合得曲线： 在图上找到T=50所对应得点做切线，可以求得切线得斜率：
K=（495-0）/(0-84)=5、89 由 由此计算出：α=--0、031 2、R t 均值，1 / T，及ln R t 得值 ln R t -- (1 / T)曲线 仿真实验画出图线如下图所示
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大学物理实验报告模板范本 大学物理实验报告热敏电阻 热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性 1、引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。因此，热敏电阻一般可以分为: Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。 Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件
常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。 2、实验装置及原理 【实验装置】 FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器)，连接线若干。 【实验原理】 根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为式中为两电极间距离，为热敏电阻的横截面。 对某一特定电阻而言，与b均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有上式表明与呈线，在实验中只要测得各个温度以及对应的电阻的值，以为横坐标，为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数a、b的值。热敏电阻的电阻温度系数下式给出。 从上述方法求得的b值和室温代入式(1—4)，就可以算出室
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摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性 1、引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为（-~+）℃-1。因此，热敏电阻一般可以分为: Ⅰ、负电阻温度系数（简称NTC）的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。 Ⅱ、正电阻温度系数（简称PTC）的热敏电阻元件 常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越校应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。 2、实验装置及原理 【实验装置】 FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置（加热炉内置MF51型半导体热敏电阻（Ω）以及控温用的温度传感器），连接线若干。 【实验原理】 根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为 （1—1） 式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为
热敏电阻温度特性的研究带实验数据处理[精品文档]
本科实验报告 实验名称:热敏电阻温度特性的研究 （略写） 实验15热敏电阻温度特性的研究 【实验目的和要求】 1. 研究热敏电阻的温度特性。 2. 用作图法和回归法处理数据。 【实验原理】 1． 金属导体电阻 金属导体的电阻随温度的升高而增加，电阻值t R 与温度t 间的关系常用以下经验公式表示： )1(320 ++++=ct bt t R R t α （1） 式中t R 是温度为t 时的电阻，0R 为00=t C 时的电阻，c b ,,α为常系数。 在很多情况下，可只取前三项： )1(20bt t R R t ++=α （2） 因为常数b 比α小很多，在不太大的温度范围内，b 可以略去，于是上式可近似写成：
)1(0t R R t α+= （3） 式中α称为该金属电阻的温度系数。 2． 半导体热敏电阻 热敏电阻由半导体材料制成，是一种敏感元件。其特点是在一定的温度范围内，它的电阻率T ρ随温度T 的变化而显著地变化，因而能直接将温度的变化转换为电量的变化。一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降，称为负温度系数热敏电阻，其电阻率T ρ随热力学温度T 的关系为 T B T e A /0=ρ （4） 式中0A 与B 为常数，由材料的物理性质决定。 也有些半导体热敏电阻，例如钛酸钡掺入微量稀土元素，采用陶瓷制造工艺烧结而成的热敏电阻在温度升高到某特定范围（居里点）时，电阻率会急剧上升，称为正温度系数热敏电阻。其电阻率的温度特性为： T B T e A ⋅'=ρ ρ （5） 式中A '、 ρ B 为常数，由材料物理性质决定。 对（5）式两边取对数，得 A T B R T ln 1 ln += （6） 可见T R ln 与T 1 成线性关系，若从实验中测得若干个T R 和对应的T 值，通过作图法可求出A (由截距A ln 求出)和B (即斜率)。 3. 实验原理图 图1 实验原理图
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大学物理实验报告模板 摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制､无线电子技术､遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。 关键词:热敏电阻､非平衡直流电桥､电阻温度特性 1､引言 热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。因此,热敏电阻一般可以分为: Ⅰ､负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件 常由一些过渡金属氧化物(主要用铜､镍､钴､镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计､功率计等。 Ⅱ､正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件 常用钛酸钡材料添加微量的钛､钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越校应用广泛,除测温､控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。 2､实验装置及原理
【实验装置】 FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器),连接线若干。 【实验原理】 根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为 (1—1) 式中a与b对于同一种半导体材料为常量,其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为 (1—2) 式中为两电极间距离, 为热敏电阻的横截面, 。 对某一特定电阻而言, 与b均为常数,用实验方法可以测定。为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有 (1—3) 上式表明与呈线性关系,在实验中只要测得各个温度以及对应的电阻的值, 以为横坐标, 为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,可用图解法､计算法或最小二乘法求出参数 a､b的值。 热敏电阻的电阻温度系数下式给出 (1—4) 从上述方法求得的b值和室温代入式(1—4),就可以算出室温时的电阻温度系数。 热敏电阻在不同温度时的电阻值,可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示,B､D之间为一负载电阻 ,只要测出 ,就可以得到值。 当负载电阻→ ,即电桥输出处于开 路状态时, =0,仅有电压输出,用表示,当时,电桥输出=0,即电桥处于平
热敏电阻实验报告
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。 )]T T ( B exp[R R n T T 0 01 1-= （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 0 251 1-= （2） 0T 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。 将（2）式两边取对数，得： )298 11(ln ln 25-=-T B R R n T （3） 令,298 ln ,ln ,1 25n T B R A R y T x -===则上式可写成：
x B A y n += （4） 式中x 、y 可通过测量值T 、T R 求出，利用几组测量值，由图解法或最小乘法可求出参数A 、n B ，从而确定热敏电阻的标称值25R 和材料常数n B 。由前面的实验可知，可由箱式惠斯通电桥测得某一温度下的T R 值，当桥路平衡时，热敏电阻的阻值 T R = 02 1 R R R ，其中21R R 为比例臂值，0R 为调节臂 阻值。如图2所示。 温度t 可由温度计测出，注意：T 为热力学温标，而温度计测得的为摄氏温标。 【实验内容】 一、热敏电阻温度特性的研究——T R T -曲线的测定 在保温杯中加入适量温水（水温应≤50℃，将温度计和热敏电阻放入杯中，用搅拌器适度搅拌；将热敏电阻的引线接入单臂电桥的测试臂，选取合适比例臂，调整电桥平衡，测量T R 。之后马上读出温度计的即时示值t ，加入适当冷水或冰块，使水温下降1℃－2℃左右，重复上述测量，可测得一组（T R ，t ）值。注意：T R 在45℃左右的阻值约为14000Ω。 要求：温度t 的变化范围可在45℃－10℃左右。 在测量一组（T R ，t ）值后，可马上测量不平衡电流t i ,即要求同时测量（T R ，t i ）、