热敏电阻测量温度(已批阅)
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。
2019年用热敏电阻测量温度2.doc
实验报告姓名：叶洪波学号：PB05000622实验名称用热敏电阻测量温度 实验目的热敏电阻是由对温度非常敏感的半导体陶瓷质工作体构成的元件。
本实验旨在了解热敏电阻-温度特性和测温原理，掌握惠斯通电桥的原理和使用方法。
学习坐标变换、曲线改直的技巧和用异号法消除零点误差等方法。
实验仪器热敏电阻，变压器，水银温度计，电炉，有盖的水杯，惠斯通电桥，检流计实验原理 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）式中R T 是温度T 时的热敏电阻阻值，R ∞是T 趋于无穷时热敏电阻的阻值，B 是热敏电阻的材料常数，T 为热力学温度。
金属的电阻与温度的关系满足（2）：)](1[1212t t a R R t t -+= （2）式中a 是与金属材料温度特性有关的系数，R t1、R t2分别对应于温度t 1、t 2时的电阻值。
电阻的温度系数可由式（3）来决定：dtdR R a tt 1=（3）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）。
（2） 热敏电阻的阻值随温度的增加而减小，温度上升会使半导体的电阻值迅速下降。
因此温度系数是负的（2TB a ∝）。
热敏电阻的温度系数约为-（30~60）×10-4K -1。
（3） 半导体电阻对温度变化的反应比金属电阻灵敏得多。
2．惠斯通电桥的工作原理半导体热敏电阻和金属电阻的阻值范围，一般在1～106Ω,需要较精确测量时常用电桥法，惠斯通电桥是应用很广泛的一种仪器。
惠斯通电桥的原理，如图3.5.2-2（a ）所示。
四个电阻R 0、R 1、R 2、R x 组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中R x 就是待测电阻。
在四边形的一对对角A 和C 之间连接电源E ，而在另一对对角B 和D 之间接入检流计G 。
热敏电阻器的电阻温度特性测量【最新】
热敏电阻器的电阻温度特性测量【最新】实验8 热敏电阻器的电阻温度特性测量实验目的1、用温度计和直流电桥测定热敏电阻器与温度的关系;2、掌握NTC热敏电阻器的阻值与温度的关系特性、并学会通过数据处理来求得经验公式的方法。
实验仪器温度传感器温度特性实验仪电阻箱杜瓦瓶实验原理热敏电阻通常是用半导体材料制成的，它的电阻随温度变化而急剧变化。
热敏电阻分为负温度系数(NTC)热敏电阻和正温度系数(PTC)热敏电阻两种。
NTC热敏电阻的体积很小，其阻值随温度变化比金属电阻要灵敏得多，因此，它被广泛用于温度测量、温度控制以及电路中的温度补偿、时间延迟等。
PTC热敏电阻分为陶瓷PTC热敏电阻及有机材料PTC热敏电阻两类。
PTC热敏电阻是20世纪80年代初发展起来的一种新型材料电阻器，它的特点是存在一个“突变点温度”，当这种材料的温度超过突变点温度时，其阻值可急剧增加175-6个数量级，(例如由10Ω急增到10Ω以上)，因而具有极其广泛的应用价值。
近年来，我国在PTC热敏电阻器件开发与应用方面有了很大发展，陶瓷PTC热敏电阻由于其工作功率较大及耐高温性好，已被应用于工业机械、冰箱等作电流过载保护，并可替代镍铬电热丝作恒温加热器和控温电路，用于自热式电蚊香加热器、新型自动控温烘干机、各种电加热器等一系列安全可靠的家用电器;而有机材料PTC的热敏电阻具有动作时间短、体积小、阻值低等特点，现已被用于国内电话程控交换机、便携式电脑、手提式无绳电话等高科技领域作过载保护，应用范围很广。
本实验用温度计和直流电桥测定热敏电阻器与温度的关系，要求掌握NTC热敏电阻器的阻值与温度的关系特性、并学会通过数据处理来求得经验公式的方法。
1.负温度系数热敏电阻器的电阻-温度特性NTC热敏电阻通常由Mg、Ni、Cr、Co、Fe、Cu等金属氧化物中o的2-3种均匀混合压制后，在600-1500C温度下烧结而成，由这类金属氧化物半导体制成的热敏电阻，具有很大的负温度系数。
热敏电阻温度传感器测温实验
实验二十二热敏电阻温度传感器测温实验一、实验目的：掌握热敏电阻的工作原理及其测温特性。
二、实验原理：用半导体材料制成的热敏电阻具有灵敏度高，可以应用于各领域的优点，热电偶一般测高温时线性较好，热敏电阻则用于200℃以下温度较为方便，本实验中所用热敏电阻为负温度系数。
温度变化时热敏电阻阻值的变化导致运放组成的压/阻变换电路的输出电压发生相应变化。
三、实验所需部件：热敏电阻、温度变换器、电压表、温度计（可用仪器中的P－N结温度传感器或热电偶作测温参考）。
四、实验步骤：1．观察装于悬臂梁上封套内的热敏电阻，将热敏电阻接入温度变换器Rt端口，调节“增益”旋钮，使加热前电压输出Vo端电压值尽可能大但不饱和。
由数字温度计读出环境温度并记录。
将热电偶两端子极性正确地插入数字温度计插孔内。
2. 打开加热器，观察数字温度计的读数变化。
经过足够上的时间后，数字温度计的读数不再升高（或者，电压表示数不再变化），达到一个稳定值，说明此时加热器的加热功率与热量耗散功率达到平衡，从而温度不再变化。
关闭加热器。
3. 观察数字温度计的读数变化，每降温1℃记录一个电压表的输出电压值，并填入以下数据表中。
根据表中数据作出V－T曲线，求出灵敏度S。
S＝△V／△T4.再次打开加热器，重复步骤3.5.观察数字温度计的读数变化，每降温1℃，用万用表测出热敏电阻的电阻值，并填入以下数据表中。
6．负温度系数热敏电阻的电阻温度特性可表示为：Rt ＝Rto exp Bn (1/T –1/To)式中Rt、Rto分别为温度T、To时的阻值，Bn为电阻常数，它与材料激活能有关，一般情况下，Bn=2000~6000K，在高温时使用，Bn值将增大。
由以上实验结果，求出电阻常数Bn的值。
热敏电阻测温度
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：TB T e R R ∞= （1） 式中R T 是温度T 时的热敏电阻阻值，R ∞是T 趋于无穷时热敏电阻的阻 值，B 是热敏电阻的材料常数，T 为热力学温度。
金属的电阻与温度的关系满足：2121[1()]t t R R t t α=+-（2）式中α是与金属材料温度特性有关的系数，R t1、R t2分别对应于温度t 1、 t 2时的电阻值。
根据定义，电阻的温度系数有：dtdR R a tt 1=（3）R t 是在温度为t 时的电阻值。
两种情况的电阻温度曲线如图（1）和图（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（2T B 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。
应用热敏电阻测量温度的方法简述
应用热敏电阻测量温度的方法简述摘要:本文介绍了利用热敏电阻实现的简单温度测量方法。
讲述了这种测量方法的基本原理、具体测量过程,并且根据电路及电子技术推导出了温度计算公式,文中还给出了几种利用热敏电阻测温的方法。
最后通过具体应用实例验证了该方法的可行性。
关键词:热敏电阻温度测量一、前言在测控系统和电子设备中,常常需要用到各种温度参数。
测量温度的方法很多,可以采用专用的测温芯片或者利用热电偶和热敏电阻实现。
但是要实时测量设备的环境工作温度,采用热敏电阻具有简单实用,最小限度的更改设备电路的优势。
热敏电阻的主要优点是电阻温度系数大,灵敏度高,响应速度快,能进行精密温度测量。
NTC热敏电阻是一种氧化物的烧结体,具有负温度系数,与金属热电阻相比,电阻温度系数大,灵敏度约为金属热电阻的10倍,结构简单,电阻率小,适于动态测量。
热敏电阻与电阻串并联组成的电路具有温度灵敏度高、电路简单、价格便宜等优点,在测试和自动控制领域得到广泛应用。
二、NTC热敏电阻的热电温度特性分析1、温度特性方程热敏电阻的温度特性可用下面经验公式表示:(1)其中,RT—温度为T时的热敏电阻阻值;R0—温度为常温时的热敏电阻阻值,一般常取T0为20℃;B—热敏电阻材料常数,B=1365ln由式(1)可以看出,阻值变化与温度变化为指数关系,随温度升高,热敏电阻阻值迅速下降,灵敏度高是热敏电阻测温的主要优点。
2、热电特性热敏电阻在其自身温度变化1℃时,电阻值的相对变化量称为热敏电阻的温度系数,其值为:(2)由式(2)可以看出,NTC热敏电阻的温度系数是负值,且与温度变化有关。
温度越低,温度系数越大,灵敏度越高,所以NTC热敏电阻常用于低温测量。
三、热敏电阻的测温方法测量的基本原理是通过检测热敏电阻的电气参数来间接测量温度,使用一个热敏电阻Rt、一个分压电阻R0和一个a/d来完成温度检测。
热敏电阻和分压电阻形成分压电路,热敏电阻随着温度变化而变化,电压也就随着变化。
用热敏电阻测温度实验
用热敏电阻测温度实验一、实验注意事项1.不要用手触摸电炉，以防触电。
2.不要把湿杯子放在电炉上，以防触电。
3.如需更换小烧杯中的水应提烧杯上的铜丝更换，不要提橡皮塞更换以免烧杯脱落摔碎。
4.跟踪测量时不要走人以防电流过大损坏检流计指针。
5.实验做完把设备按原样摆好。
二、检流计的使用：1.“电计”按钮是否按下，如按下应将其旋起。
（如此钮按下突然接电易损坏检流计）。
2.将检流计接线柱的“+”端接电桥“G”端的上端接线柱（向右轻旋柱上黑色小旋钮使插针插入柱上的孔中），检流计接线柱的“—”端接“G”端的下端接线柱（向下轻压该柱黑色按钮插入插针），这样当检流计指针偏向“—”端时说明电桥中R的数值偏大，反之偏小。
3.将检流计的小旋钮旋到白色小点处，调节“零点调节旋钮”使指针为零。
如指针摆动可按下“短路”按钮使其停止摆动。
4.迅速点击一下“电计”按钮，视指针的偏转程度调节电桥的R值（此时电桥的B0，G1按钮应已按下，RX已接好,预设R值为1000Ω这是为防止检流计的指针偏转过大而设的。
），多次点击“电计”按钮和调整R值，直到指针偏值较小时方可按下“电计”按钮跟踪测量。
（这步很重要以防损坏检流计）。
5.实验做完后将“计电”按钮旋起，小旋钮旋到红色小点处锁住指针。
盖好盒盖并旋上旋钮。
三、电桥的使用：1.好检流计上的导线和热敏电阻的导线。
2.左上角的大旋钮决定了R a / R b的比值，其余的四个大旋钮标定了R的阻值。
3.按下B0电源按钮。
4.按下粗调按钮G1，调节R值直到指针偏转较小。
5.按下细调按钮G0，它使检流计的指针偏角增大提高灵敏度。
6.继续调节R值直到指针指“零”。
7.实验做完后旋起B0,G0,G1按钮。
盖好盒盖。
四、实验仪器的管理电桥1.R0的检测：当E , RX断开时，R0是四个敞开的串联可变电阻，打开电桥盒，用万用电表的电阻档表笔分别跨接在（1---1000Ω）各档电阻的两端旋转电阻对应的旋钮测其电阻。
热敏电阻和热电偶的温度特性测量
热敏电阻和热电偶的温度特性研究(FB203型多档恒流智能控温实验仪)热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，它有负温度系数和正温度系数两种，负温度系数它的电阻率随着温度的升高而急剧下降（一般是按指数规律），而正温度系数电阻率随着温度的升高而急剧升高（一般是按指数规律），金属的电阻率则是随温度的升高而缓慢地上升。
热敏电阻对于温度的反应要比金属电阻灵敏得多，热敏电阻的体积也可以做得很小，用它来制成的半导体温度计，已广泛地使用在自动控制和科学仪器中，并在物理、化学和生物学研究等方面得到了广泛的应用。
【实验目的】1．研究热敏电阻、铜电阻；铂电阻、热电偶的温度特性。
2．掌握利用直流单臂电桥与控温实验仪测量热敏元件在不同温度下电阻值的方法。
【实验原理】温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。
常用的温度传感器的类型、测温范围和特点各不相同，本实验将通过测量几种常用的温度传感器的特征物理量随温度的变化，来了解这些温度传感器的工作原理。
1．热敏电阻温度特性原理：在一定的温度范围内，半导体的电阻率ρ和温度T 之间有如下关系：/1B TAe ρ= （1） 式中1A 和B 是与材料物理性质有关的常数，T 为绝对温度。
对于截面均匀的热敏电阻，其阻值T R 可用下式表示：T lR Sρ= （2） 式中T R 的单位为Ω，ρ的单位为cm Ω，l 为两电极间的距离，单位为cm ，S 为电阻的横截面积，单位为2cm 。
将（1）式代入（2）式，令1l A A S=，于是可得：/B TT R Ae = （3）对一定的电阻而言，A 和B 均为常数。
对（3）式两边取对数，则有：1l n l n T R B A T=+ （4）T R ln 与T1成线性关系，在实验中测得各个温度T 的T R 值后，即可通过作图求出B 和A 值，代入（3）式，即可得到T R 的表达式。
式中T R 为在温度)K (T 时的电阻值)(Ω，A 为在某温度时的电阻值)(Ω，B 为常数)K (，其值与半导体材料的成分和制造方法有关。
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少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
实验题目：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
对于某些金属氧化物：T B
T e R R ∞=，B 为材料常数； 对于金属电阻)](1[1212t t a R R t t -+=，定义其中的dt
dR R a t t 1=为温度系数；
两种情况分别图示如下：
两者比较，热敏电阻的电阻和温度是呈非线性的，而金属氧化物的是线性；热敏电阻的温
度系数为负，金属的温度系数为正；热敏电阻对温度变化反应更灵敏。
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02
1R R
R R x =
，在
检流计的灵敏度范围内得到R x 的值。
少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
实验内容：
1、按图3.5.2-3接线，先将调压器输出调为零，测室温下的热敏电阻阻值，注意选择惠斯通电桥合适的量
程。
先调电桥至平衡得R 0，改变R 0为R 0+ΔR 0，使检流计偏转一格，求出电桥灵敏度；再将R 0改变为R 0-ΔR 0，使检流计反方向偏转一格，求电桥灵敏度。
求两次的平均值
2、 调节变压器输出进行加温，从25℃开始每隔5℃测量一次R t ，直到85℃。
换水，再用9V 电压和3V 电
压外接电表进行测量，然后绘制出热敏电阻的R t -t 特性曲线。
在t=50℃的点作切线，由式（3）求出该点切线的斜率dt
dR 及电阻温度系数α。
3、作T
R t 1}ln{-曲线，确定式（1）中的常数R ∞和B ，再由式（3）求α（50℃时）。
2
1T
B dt
dR R t t -
==
α
1． 比较式（3）和（5）两个结果，试解释那种方法求出的材料常数B 和电阻温度系数α更准确。
实验数据：
实验中，由于时间关系，只测量了内接检流计的情况：
少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
对实验数据的分析如下： 当E=3V 时，灵敏度16871687
/11==
S ，作出R-T 曲线如下：
Y A x i s T i t l e
X Axis Title
单位？坐标轴？图名？
读出在50℃时候的斜率为-22.3，电阻值为699Ω，那么温度系数
0319.0)3.22(699
11-=-⨯=
αＫ
－１
做出T
R t 1}ln{-
曲线：
少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
Y A x i s T i t l e
X Axis Title
坐标轴？
从图中可以知道Ω=-=∞∞022.0,83.3ln R R ，B=3353
那么有032.0)
50273(33532
2
2-=+-
=-
=T
B α。
将两个温度系数比较可以知道，后者绝对值更大。
当E=9V 时，灵敏度25341267
/12==
S ，作出R-T 曲线如下：
Y A x i s T i t l e
X Axis Title
单位？坐标轴？
在50℃时候切线的斜率为-16.1，R=526Ω，那么可以求出温度系数
少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
0306.0)1.16(526
11-=-⨯=
α
作出T
R t 1}ln{-
曲线：
5.2
5.45.65.8
6.06.26.46.6
6.8
7.07.2Y A x i s T i t l e
X Axis Title
坐标轴？
其中可以知道Ω=-=∞∞031.0,46.3ln R R ，B=3148，那么可以求出温度系数
030.0)
50273(31482
2
2-=+-
=-
=T
B α 1
比较知前者绝对值较大。
小结：
1、 根据实验过程，可以明显感觉到，用后一种方法求出的温度系数值更加准确，这是因为在实验过程中，
要测量准每个温度点所对应的电阻是相当困难的，一般来讲都有几时欧姆的误差，如果只用50℃附近的电阻值来计算温度系数，不确定度就很大了，而用整体的图象法可以在一定程度上减小这种误差； 2、 比较实验数据，发现在相同温度下，E=3V 和E=9V 所测出的电阻有比较大的差别，后者明显偏小，这
是因为当E=9V 时，电流的热效应明显增加，根据热敏电阻的性质，那么热敏电阻的阻值会变小，这也说明，实际上E=9V 时测量得到的电阻值更准确。
但是电压大了，电流的热效应就不可以忽略，所以本实验中采用３Ｖ的电压来做。
3、 实验误差的主要来源是对相应温度点的电阻值的测定的不准确，其误差可以达到几十欧姆，这主要是
由于温度计的不精确和热敏电阻对温度变化的敏感性造成的，所以，本实验的精确度并不高。
思考题：
1． 如何提高电桥的灵敏度？
Sol ：可以通过加大电压来调节电桥的灵敏度，因为如果电压升高，电流增大，检流计指针偏转就越大，
Δn 就越大，由灵敏度的公式可以知道，灵敏度变高。
少年班 系 06 级 学号 PB06000680 姓名 张力 日期 2007-4-28
2． 电桥选择不同的量程时，对结果的准确度（有效数字）有何影响？
Sol ：当桥臂的比值变大时，对于同样的x R 值，电阻箱（表示的）阻值变小，可知测量的x R 值的准确度变小，有效数字的位数变少；反之有相反的结果。
3． 若玻璃温度计的温度示值与实际温度有所差异，对实验结果有什么影响？应如何保证所测的温度
之准确？ Sol ：若玻璃温度计的温度示值比实际温度偏小，则测得的阻值偏大；反之测得的阻值偏小。
为了使温度测量准确，应选用示数准确的温度计。
在实验过程中，温度计的示数与实际温度的偏差主要是由温度升高过快造成的，因此在实验时间和条件允许的前提下，应该尽量减小加热所用的电压，以减小温度计的示数与实际温度的偏差。