PTC热敏电阻基础知识总结
热敏电阻的物理特性与表示
热敏电阻的物理特性用下列参数表示：
电阻值、B值、耗散系数、热时间常数、电阻温度系数。
1、电阻值：R〔Ω〕
电阻值的近似值表示为：R2=R1exp[1/T2-1/T1]
其中：R2：绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕R1：绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕B：B值〔K〕
2、B值：B〔k〕
B值是电阻在两个温度之间变化的函数，表达式为：
B= InR1-InR2 =2.3026(1ogR1-1ogR2) 1/T1-1/T2 1/T1-1/T2
其中：B：B值〔K〕R1：绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕R2：绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕
3、耗散系数：δ〔mW/℃〕
耗散系数是物体消耗的电功与相应的温升值之比。δ= W/T-Ta = I2 R/T-Ta
其中：δ：耗散系数δ〔mW/℃〕W：热敏电阻消耗的电功〔mW〕T：达到热平衡后的温度值〔℃〕Ta：室温〔℃〕I：在温度T时加热敏电阻上的电流值〔mA〕R：在温度T时加热敏电阻上的电流值〔KΩ〕在测量温度时，应注意防止热敏电阻由于加热造成的升温。
4、热时间常数：τ〔sec.〕
热敏电阻在零能量条件下，由于步阶效应使热敏电阻本身的温度发生改变，当温度在初始值和最终值之间改变63.2％所需的时间就是热时间系数τ。
5、电阻温度系数：α〔%/℃〕
α是表示热敏电阻器温度每变化1oC，其电阻值变化程度的系数〔即变化率〕，用α=1/R·dR/dT 表示，计算式为：
α = 1/R·dR/dT×100 = -B/T2×100
其中：α：电阻温度系数〔%/℃〕R：绝对温度T〔K〕时的电阻值〔Ω〕B：B值〔K〕
PTC热敏电阻发热元件
一、PTC热敏电阻的简介：
PTC热敏电阻发热元件是现代以至将来高科技尖端之产品。它被广泛应用于轻工、住宅、交通、航天、农业、医疗、环保、采矿、民用器械等，它与镍、铬丝或远红外等发热元件相比，具有卓越的优点。
有恒温、调温、自动控温的特殊功能
当在PTC元件施加交流或直流电压升温时，在居里点温度以下，电阻率很低；当一旦超越居里点温度，电阻率突然增大，使其电流下降至稳定值，达到自动控制温度、恒温目的。
不燃烧、安全可靠
PTC元件发热时不发红，无明火（电阻丝发红且有明火），不易燃烧。PTC元件周围温度超越限值时，其功率自动下降至平衡值，不会产生燃烧危险。
省电
PTC元件的能量输入采用比例式，有限流作用，比镍铬丝等发热元件的开关式能量输入还节省电力。
寿命长
PTC元件本身为氧化物，无镍铬丝之高温氧化弊端，也没有红外线管易碎现象，寿命长。并且多孔型比无孔型寿命更长。
结构简单
PTC元件本身自动控温，不需另加自动控制温度线路装置。特别是我公司新产品棗多孔型PTC更不需要其他散热装置，也不需用导电胶。
使用电压范围广
PTC元件在低压（6-36伏）和高压（110-240伏）下都能正常使用。
二、PTC热敏电阻的应用：
低压PTC元件适用于各类低电压加热器，仪器低温补偿，汽车上和电脑周边设备上的加热器。
高压PTC元件适用于下列电气设备的加热：电热保温碟、烘鞋器、热熔胶枪、电饭煲、电热靴、电热驱蚊器、静脉注射加热、轻便塑料封口机、蒸气发梳、蒸气发生器、加湿器、卷发器、录象机、复印机、自动售货机、热风帘、暖手
器、茶叶烘干机、水管加热器、旅行干衣机、汽车烤漆房、液化气瓶加热器、沐浴器、美容器、电热餐桌、奶瓶恒温器、电热炙疗器、电热水瓶、电热毯等。
三：PTC热敏电阻的实物图如下：
注：我们可以根据用户的要求生产有：
1：不同尺寸；2：不同居里点（110～350℃范围内）；3：不同使用电压以及其它不同参数的PTC。
四、PTC热敏电阻的技术要求：
K≥1×
热敏电阻技术简介及其应用
一、热敏电阻技术简介：
自1950年荷兰菲力浦公司的海曼等人发现BaTiO3系陶瓷半导化后可获得正温度系数（PTC）特性以来，人们对它的了解越来越深刻。与此同时，在其应用方面也正日益广泛，渗透到日常生活、工农业技术、军事科学、通讯、宇航等各个领域。
形成这种状况的原因在于PTC热敏电阻具有其独特的电-热-物理性能。目前正处于：对PTC陶瓷材料性能的进一步优化和对PTC陶瓷元件应用的进一步推广，三者相互促进的阶段。PTC热敏电阻器的应用是当今最为热门而前景又十分宽广的新型应用技术。
热敏电阻按电阻温度系数分为正电阻温度系数（PTC）和负电阻温度系数（NTC）热敏电阻。
PTC是Positive temperature Coefficient的缩写，实为正的温度系数之意，习惯上用于泛批量正电阻温度系数很大的半导体材料或元器件等。
PTC元件的实用化始于60年代初期。最早的商品是用于晶体管电路的温度补偿元件。随后，用于电机过热保
护、彩电消磁限流及恒温发热等场合的系列化产品相继商品化，并很快形成大生产规模。
我国对PTC元件的研制始于1964年，60年代末期商品化，80年代后期主要产品系列化并初具规模。
PTC元件的应用范围十分广泛，有待开发的应用产品极其丰富。这一点已成越来越多的行家所共识。
二、热敏电阻应用：
PTC热敏电阻在电路控制及传感器中的应用：
晶体管温度补偿电路、测温控温电路、过热保护电路、孵育箱、电风扇、彩卷冲洗、开水壶、电热水器、电热毯、日光灯、节能灯、电池充电、变压器绕阻、取暖器、延迟器、压缩机、彩电、彩显、过流保安、液位控制、电子镇流器、程控交换机、电子元件老化台
PTC热敏电阻在电热器具中的应用：
暖风机、暖房机、干燥机（柜）、滚筒干衣机、干手器、吹风机、卷发器、蒸汽美容器、电饭煲、驱蚊器、暖手器、干鞋器、高压锅、消毒柜、煤油气化炉、电熨斗、电烙铁、塑料焊枪、封口机
PTC热敏电阻在汽车中的应用：
电器过载保护装置、混合加热器、低温启动加热器、燃料加热器、蜂窝状加热器、燃油液位指示器、发动机冷却水温度检测表
高分子PTC热敏电阻基础知识（https://www.360docs.net/doc/4b1672629.html,）
高分子PTC热敏电阻用于过流保护
1.PTC效应：
说一种材料具有PTC (Positive Temperature Coefficient) 效应, 即正温度系数效应，仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有PTC效应。在这些材料中，PTC效应表现为电阻随温度增加而线性增加，这就是通常所说的线性PTC效应。
2.非线性PTC效应：
经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象，即非线性PTC效应，如图1所示。相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应，如高分子PTC热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。
3. KT系列高分子PTC热敏电阻用于过流保护：
高分子PTC热敏电阻又经常被人们称为自恢复保险丝（下面简称为热敏电阻），由于具有独特的正温度系数电阻特性（即PTC特性，如图1所示），因而极为适合用作过流保护器件。热敏电阻的使用方法象普通保险丝一样，是串联在电路中使用，如图2所示。
图1. PTC热敏电阻的电阻-温度关系曲线图2. 高分子PTC热敏电阻的使用电路图
当电路正常工作时，热敏电阻温度与室温相近、电阻很小，串图3. 热敏电阻动作过程中电路中电流的变化
联在电路中不会阻碍电流通过；而当电路因故障而出现过电流时，
热敏电阻由于发热功率增加导致温度上升，当温度超过开关温度
（Ts，见图1）时，电阻瞬间会变得很大，把电路中的电流限制到很
低的水平。此时电路中的电压几乎都加在热敏电阻两端，因而可以
起到保护其它元件的作用。当人为切断电路排除故障后，热敏电阻
的阻值会迅速恢复到原来的水平，电路故障排除后，热敏电阻无需
更换而可以继续使用。图3为热敏电阻对交流电路保护过程中电流
的变化示意图。热敏电阻动作后，电路中电流有了大幅度的降低，
图中t为热敏电阻的动作时间。由于高分子PTC热敏电阻的可设计
性好，可通过改变自身的开关温度（Ts）来调节其对温度的敏感程
度，因而可同时起到过温保护和过流保护两种作用，如KT16－
1700DL规格热敏电阻由于动作温度很低，因而适用于锂离子电池和
镍氢电池的过流及过温保护。
环境温度对高分子PTC热敏电阻的影响
高分子PTC热敏电阻是一种直热式、阶跃型热敏电阻，其电阻变化过程与自身的发热和散热情况有关，因而其维持电流（I hold）、动作电流（I trip）及动作时间受环境温度影响。图4为热敏电阻典型的维持电流、动作电流与环境温度的关系示意图。当环境温度和电流处于A区时，热敏电阻发热功率大于散热功率而会动作；当环境温度和电流处于B区时发热功率小于散热功率，热敏电阻将长期处于不动作状态；当环境温度和电流处于C区时，热敏电阻的散热功率与发热功率接近，因而可能动作也可能不动作。图5为热敏电阻的动作时间与电流及环境温度的关系示意图。热敏电阻在环境温度相同时，动作时间随着电流的增加而急剧缩短；热敏电阻在环境温度相对较高时具有更短的动作时间和较小的维持电流及动作电流。
图 4 维持电流、动作电流与温度的关系图 5. 热敏电阻动作特性曲线
高分子PTC热敏电阻动作后的恢复特性
高分子PTC热敏电阻由于电阻可恢复，因而可以重复多次使用。图6为热敏电阻动作后，恢复过程中电阻随时间变化的示意图。电阻一般在十几秒到几十秒中即可恢复到初始值1.6倍左右的水平，此时热敏电阻的维持电流已经恢复到额定值，可以再次使用了。一般说来，面积和厚度较小的热敏电阻恢复相对较快；而面积和厚度较大的热敏电阻恢复相对较慢。图 6. 热敏电阻动作后恢复特性曲线
KT系列高分子PTC热敏电阻的特点
高分子PTC热敏电阻是一种具有正温度系数特性的导电高分子材料，它与传统保险丝之间最显著的差异就是前者可以多次重复使用。这两种产品都能提供过电流保护作用，但同一只高分子PTC热敏电阻能多次提供这种保护，而保险丝在提供过电流保护之后，就必须用另外一只进行替换。
高分子PTC热敏电阻与双金属电路断路器的主要区别在于前者在事故未被排除以前一直出于关断状态而不会复位，但双金属电路断路器在事故仍然存在时自身就能复位，这就可能导致在复位时产生电磁波及火花。同时，在电路处于故障条件下重新接通电路可能损坏设备，因而不安全。高分子PTC热敏电阻能够一直保持高电阻状态直到排除故障。
高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻的不同在于元件的初始阻值、动作时间（对事故事件的反应时间）以及尺寸大小的差别。具有相同维持电流的高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻相比，高分子PTC热敏电阻尺寸更小、阻值更低，同时反应更快。
应用知识问答
1. 高分子PTC热敏电阻主要应用于哪些方面？
高分子PTC热敏电阻可用于计算机及其外部设备、移动电话、电池组、远程通讯和网络装备、变压器、工业控制设备、汽车及其它电子产品中，起到过电流或过温保护作用。
2. 高分子PTC热敏电阻与保险丝、双金属电路断路器及陶瓷PTC热敏电阻的主要区别是什么？
高分子PTC热敏电阻是一种具有正温度系数特性的导电高分子材料，它与保险丝之间最显著的差异就是前者可以多次重复使用。这两种产品都能提供过电流保护作用，但同一只高分子PTC热敏电阻能多次提供这种保护，而保险丝在提供过电流保护之后，就必须用另外一只进行替换。
高分子PTC热敏电阻与双金属电路断路器的主要区别在于前者在事故未被排除以前一直出于关断状态而不会复位，但双金属电路断路器在事故仍然存在时自身就能复位，这就可能导致在复位时产生电磁波及火花。同时，在电路处于故障条件下重新接通电路可能损坏设备，因而不安全。高分子PTC热敏电阻能够一直保持高电阻状态直到排除故障。
高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻的不同在于元件的初始阻值、动作时间（对事故事件的反应时间）以及尺寸大小的差别。具有相同维持电流的高分子PTC热敏电阻与陶瓷PTC热敏电阻相比，高分子PTC热敏电阻尺寸更小、阻值更低，同时反应更快。
3. 高分子PTC热敏电阻的工作原理是什么？
高分子PTC热敏电阻是由填充炭黑颗粒的聚合物材料制成。这种材料具有一定导电能力，因而能够通过额定的电流。如果通过热敏电阻的电流过高，它的发热功率大于散热功率，此时热敏电阻的温度将开始不断升高，同时热敏电阻中的聚合物基体开始膨胀，这使炭黑颗粒分离，并导致电阻上升，从而非常有效地降低了电路中的电流。这时电路中仍有很小的电流通过，这个电流使热敏电阻维持足够温度从而保持在高电阻状态。当故障排除之后，高分子PTC热敏电阻很快冷却并将回复到原来的低电阻状态，这样又象一只新的热敏电阻一样可以重新工作了。
4. 怎样才能知道我手中的产品或样品是哪一种型号的高分子PTC热敏电阻？
科特公司生产的大部分高分子PTC热敏电阻标有产品的规格或型号，每种标志均以KT开头。在产品规格书中也列出了标准的产品标志。但有些标志只能被有识别能力的厂商或代理识别。
5. 高分子PTC热敏电阻的电阻值在非断路状态时会改变吗？
高分子PTC热敏电阻的电阻值随着工作环境的变化会略有改变，一般随着温度及电流的增加电阻值升高，反之降低。
6. 高分子PTC热敏电阻的存贮期多长？
如果存贮得当，高分子PTC热敏电阻的存贮期没有什么期限限制。若暴露在过潮或过高温度下，一些规格产品性能可能会改变，比如锡铅的可焊性等，但是在正常的电器元件保存条件下可以长期保存。
7. 什么情况下高分子PTC热敏电阻可以复位？复位的速度有多快？
一般情况下只要除去加载在热敏电阻两端的电压，热敏电阻即可复位；但如果外界环境温度很高时（如150℃）热敏电阻不能复位。高分子PTC热敏电阻回复到低电阻状态需要的时间取决于多种因素：产品的类型、装配形式、结构、外界温度、断路状态的持续时间等。一般复位时间小于几分钟，某些情况下只需几秒钟热敏电阻即可复位。
8. 高分子PTC热敏电阻是自动复位吗？
一旦排除故障和切断电源，热敏电阻即可复位，这时需要断开电路（维持电流）使热敏电阻冷却。热敏电阻中聚合物集体材料因冷却收缩从而炭黑颗粒重新连接起来，使电阻降低。这与双金属片装置的自动复位不同。典型的双金属装置即使故障没有排除也能复位，这导致在故障状态和保护状态之间不停切换，这可能损坏设备。但高分子PTC热敏电阻会保持在高电阻状态直到故障排除。
9. 能清洗高分子PTC热敏电阻吗？
许多普通的电气元件清洗剂都可用来清洗该高分子PTC热敏电阻，但是一些清洗剂可能会损害热敏电阻的性能，清洗前最好进行试验或到我公司咨询。
10. 高分子PTC热敏电阻可以并联使用吗？
可以。这样的主要优点是可以降低电阻并提高维持电流。
11. 高分子PTC热敏电阻可以串联使用吗？
对多数使用来说这样没有什么好处，这样做是不实用的。因为总是有一个高分子PTC热敏电阻先断开，所以其它热敏电阻根本起不到额外的保护作用。
12. 压力对高分子PTC热敏电阻有何影响？
施加在热敏电阻上的压力可能影响产品的电性能。如果在热敏电阻切断电路时压力太大并限制了产品的膨胀，这将使热敏电阻失去特定的功能而损坏。应该注意不能将热敏电阻安装在限制其膨胀的地方。
13. 将高分子PTC热敏电阻封装起来有何影响？
一般说来我们并不主张对本公司的热敏电阻产品进行额外的封装。如果一定要进行封装的话则应该注意对封装材料的选择。如果封装材料太硬，则会阻碍热敏电阻的膨胀，从而影响热敏电阻的正常使用。即使使用“软”的密封材料，热敏电阻的散热性能也会受到影响。选型时应充分考虑封装对产品性能的影响，需要对产品进行封装时请向我公司咨询。
14. 高分子PTC热敏电阻的失效形式是什么？
高分子PTC热敏电阻典型失效形式是产品室温电阻变得太大，这时产品的维持电流将变小。为了获得UL认证，热敏电阻必须达到两个标准：（1）能断路6000次而仍具有PTC能力；（2）保持断路状态1000小时而仍具有PTC能力。若热敏电阻在故障状态时超过了它的额定电压或电流，或者断路次数超出了UL检测要求，则热敏电阻可能变形和燃烧。
15. 在最大电压或断路电流下高分子PTC热敏电阻可以工作多少次？
每一个高分子PTC热敏电阻都有额定工作电压，在故障发生时可以承受额定的断路电流。为获得UL认证，开关必须能断路6000次并保持PTC性质。对用在通信设备（交换机、培训架保安单元等）中的热敏电阻来说，行标中规定了产品的使用寿命。这要求开关少则数十次，多则上百次能回复到初始特性值，设计者应牢记高分子PTC热敏电阻是用来防止故障的而不是将其断路状态象其正常状态一样使用。
16. 涂覆于高分子PTC热敏电阻上的组分是什么？
对B系列产品的封装材料为阻燃环氧树脂，对D、DL系列热敏电阻则为聚酯薄膜。这些材料符合UL94V-0或IEC95-2-2标准的要求。
17. 高分子PTC热敏电阻在使用时的最高环境温度是多少？
这取决于所使用的产品系列。我们的产品在大多数使用状态下的环境温度可达到85℃，对某些产品系列（如DL系列产品），只到70℃。对于表面贴装型的产品，可以短时间内承受焊锡焊接温度。在环境温度超过开关温度时，热敏电阻无法正常工作。
18. 电流超过维持电流IH但未达到动作电流IT会怎样？
维持电流IH是指在指定外界条件下能通过高分子PTC热敏电阻而不会导致其动作（变成高电阻断路状态）的最大稳定电流。动作电流IT是在指定条件下通过高分子PTC热敏电阻会导致其动作的最小稳定电流。
此时热敏电阻在不同情况可表现出不同的行为，这主要包括：环境温度、装配形式、热敏电阻的阻值等。因而热敏电阻可能保持低电阻状态，或者很快动作，也可能经过较长时间才动作。
在IH和IT之间的电流值可用一个区域表示，在这个区域与热敏电阻的开关状态有关，但电流数值范围不能确切预测。如果电流足够高，热敏电阻或者可能维持低电阻状态且保持这个低电流或者可能转变入高电阻状态，这取决于热敏电阻的初始电阻、外界环境以及装配条件。
19. IH和IT之间的关系是什么？为什么有差别？
我们大部分产品IT和IH之间是2：1的关系。一些产品可能低达1.7：1而另一些产品可能高达3：1。热敏电阻的材料、加工方式及焊接形式的不同决定了IT与IH的比值。我们大部分产品的实际比值为2:1。
20. 可以将高分子PTC热敏电阻用于过温控制吗？
目前高分子PTC热敏电阻主要用作过电流保护，但许多高分子PTC热敏电阻也一样成功地用作过温度保护。我们的KT16－DL系列产品就是一个很好的例子，这种产品使电池组设计者可以节省设计中的一些过温保护装置。
21. Rmin、Rmax和Rl有什么不同？
在指定条件下（例如：20℃），使用前特定型号热敏电阻的电阻值在规定的一个范围内，即在最小值（Rmin）和最大值（Rmax）之间。高分子PTC热敏电阻在室温下动作结束1小时后的电阻最大值或焊接到电路板一小时后的电阻值为Rl。
22. 高分子PTC热敏电阻动作结束后1小时，复位的电阻是多少？
应低于热敏电阻的Rl。
23. 高分子PTC热敏电阻在断路状态的电阻是多少？
高分子PTC热敏电阻在断路状态下的电阻取决于以下因素：使用的产品规格、通过产品的电压及电流。电阻值可用
以下公式求出：Rt=V2/Pd。
24. 高分子PTC热敏电阻在动作状态下的工作寿命是多少？
UL认证要求热敏电阻产品在失去PTC特性前能保持1000小时的断路状态。在低于产品最高额定电压和电流的情况下可保持更长时间的断路状态。长时间处于断路状态可能会导致热敏电阻在复位后不能回复其初始电阻值和其它一些初始特性。每个热敏电阻的回复程度主要取决于故障条件和产品规格。
25. 高分子PTC热敏电阻的电压降是多少？
这取决于所使用的产品规格。如果知道该种规格热敏电阻的电阻值和稳定工作状态下通过的电流，电压降一般是可以计算的。典型的电压降数值可由Rmax值求出，如果没有Rmax值，该电压降值为Rmin和Rl的平均值。若用Iop表示正常工作电流，Rp表示高分子PTC热敏电阻的电阻，则电路的电压降Vdrop可由公式：Vdrop=Iop×Rp求出。
26. 高分子PTC热敏电阻可按电阻进行分档吗？
我们某些规格的热敏电阻是按阻值进行分类的，如KT250－110、KT250－110B等系列，主要是为通讯设备设计的产品规格。
27. 高分子PTC热敏电阻是否可以与过电压保护装置一起工作？
在远程通讯应用中，高分子PTC热敏电阻多数与过电压保护装置并用。这些过电压保护装置，包括固体放电管、气体放电管、MOV、二极管等，可以对雷电、高频感应、电力线搭接等产生的高压进行保护，而高分子PTC热敏电阻则对产生的过流进行保护。
PTC热敏电阻的选用方法
每一种热敏电阻都有“耐压”、“耐流”、“维持电流”及“动作时间”等参数。您可以根据具体电路的要求并对照产品的参数进行选择，具体的方法如下：
①首先确定被保护电路正常工作时的最大环境温度、电路中的工作电流、热敏电阻动作后需承受的最大电压及需要的动作时间等参数；
②根据被保护电路或产品的特点选择“芯片型”、“径向引出型”、“轴向引出型”或“表面贴装型”等不同形状的热敏电阻；
③根据最大工作电压，选择“耐压”等级大于或等于最大工作电压的产品系列；
④根据最大环境温度及电路中的工作电流，选择“维持电流”大于工作电流的产品规格；
⑤确认该种规格热敏电阻的动作时间小于保护电路需要的时间；
⑥对照规格书中提供的数据，确认该种规格热敏电阻的尺寸符合要求。
例如，某控制电路需要过流保护，其工作电压为48伏特、电路正常工作时电流为450毫安、电路的环境温度为50℃。要求电路中电流为5安培时2秒内应把电路中的电流降到500毫安以下。我们可以根据其工作电压48伏特，首先选择耐压等级为60伏特的KT60－B系列热敏电阻，如表1所示；然后对照该系列热敏电阻的维持电流与温度关系列表选择KT60－0750B或KT60－0900B两种规格的产品，如表2所示；再根据动作时间与电流的关系图发现，5安培时KT60－0750B的动作时间为1秒钟左右而KT60－0900B的动作时间为2秒钟左右，如图1所示；因而应选择KT60－0750B 规格的热敏电阻。该种规格的热敏电阻动作后电路中的电流小于30毫安，因而能够满足过流保护的要求。
名词解释——过流保护
PTC效应
说一种材料具有PTC (Positive Temperature Coefficient) 效应, 即正温度系数效应，仅指此材料的电阻会随温度的升高而增加。如大多数金属材料都具有PTC效应。在这些材料中，PTC效应表现为电阻随温度增加而线性增加，这就是通常所说的线性PTC效应。
非线性PTC效应
经过相变的材料会呈现出电阻沿狭窄温度范围内急剧增加几个至十几个数量级的现象，即非线性PTC效应。相当多种类型的导电聚合体会呈现出这种效应，如高分子PTC热敏电阻。这些导电聚合体对于制造过电流保护装置来说非常有用。
初始电阻Rini
在被安裝到电路中之前，环境温度为25℃的条件下测试，KT系列的高分子PTC热敏电阻的阻值。
R1max
在室温条件下，KT系列高分子PTC热敏电阻动作或回流焊接安装到电路板中一小時后测得的最大电阻值。
最小电阻（Rmin）/最大电阻（Rmax）
在指定环境温度下，例如：25℃，安装到电路之前特定型号的KT系列高分子热敏电阻的阻值会在规定的一个范围内，
即在最小值（Rmin）和最大值（Rmax）之间。此值被列在规格书中的电阻栏里。
维持电流Ihold
维持电流是KT系列高分子PTC热敏电阻保持不动作情况下可以通过的最大电流。在限定环境条件下，装置可保持无限长的时间，而不会从低阻状态转变至高阻状态。
动作电流Itrip
在限定环境条件下，使KT系列高分子热敏电阻在限定的时间内动作的最小稳态电流。
最大电流Imax （耐流值）
在限定状态下，KT系列高分子PTC热敏电阻安全动作的最大动作电流，即热敏电阻的耐流值。超过此值，热敏电阻有可能损坏，不能恢复。此值被列在规格书中的耐流值一栏里。
泄漏电流Ires
KT系列高分子PTC热敏电阻锁定在其高阻状态时，通过热敏电阻的电流。
最大工作电流/正常操作电流
在正常的操作条件下，流过电路的最大电流。在电路的最大环境工作温度下，用来保护电路的KT系列高分子PTC 热敏电阻的维持电流一般来说比工作电流大。
动作
KT系列高分子PTC热敏电阻在过电流发生或环境温度增加时由低阻值向高阻值转变的过程。
动作时间
过电流发生开始至热敏电阻动作完成所需的时间。对任何特定的KT系列高分子PTC热敏电阻而言，流经电路的电流越大，或工作的环境温度越高，其动作时间越短。
动作循环
在特定条件下，KT系列高分子PTC热敏电阻动作至恢复的一个周期，称为一个动作循环。
动作循环次数
指某一特定型号的KT系列高分子PTC热敏电阻在正常动作以及经由特定方法定义的非正常动作条件下，所能承受的最大的动作循环次数。
Vmax 最大电压（耐压值）
在限定条件下，KT系列高分子PTC热敏电阻动作时，能安全承受的最高电压。即热敏电阻的耐压值。超过此值，热敏电阻有可能被击穿，不能恢复。此值通常被列在规格书中的耐压值一栏里。
最大工作电压
在正常动作状态下，跨过KT系列高分子PTC热敏电阻两端的最大电压。在许多电路中，相当于电路中电源的电压。导电聚合体
在此指由导电粒子（炭黑，碳纤维，金属粉末，金属氧化物等）填充绝缘的高分子材料（聚烯烃，环氧树脂等）而制得的导电复合材料。
环境温度
在热敏电阻或者一个联有热敏电阻元件的电路周围静止空气的温度。
工作温度范围
元件可以安全工作的环境温度范围。
最大工作环境温度
预期元件可以安全工作的最高环境温度。
功率耗损
KT系列高分子PTC热敏电阻动作后所消耗功率，通过计算流过热敏电阻的泄漏电流和跨过热敏电阻的电压的乘积得到。
高温，高湿老化
在室温下，测量KT系列高分子PTC热敏电阻在较长时间(如150小时)处于较高温度(如85℃)及高湿度(如85% 湿度)状态前后的阻值的变化。
被动老化测试
室温下，测量KT系列高分子PTC热敏电阻长时间(如1000小时)处于较高温度(如70～85℃)状态前后的阻值变化。冷热打击测试
室温下，KT系列高分子PTC热敏电阻的阻值在温度循环前后变化的测试结果。（如，在-55～125℃之间循环10次）
名词解释——过压保护
非重复峰值脉冲电流I PP
施加时不会损坏过电压保护装置的特定波幅和波形的峰值脉冲电流的额定最大值。
导通电流I T
在导通条件下通过过电压保护装置的电流。
导通电压V T
在特定电流I T的导通条件下跨过过电压保护装置的电压。
保持电流I H 转折电流I BO
将过电压保护装置维持在导通状态所需的最小电流。在转折电压VBO处的瞬态电流。
转折电压V BO
当浪涌电压超过反向击穿电压VBR，即将返送时跨过过电压保护装置的最大电压，此值是在特定的电压增长率和电流增长率下测量的。
闭态电压V D
过电压保护装置处在断开状态时两端的DC电压。
最大闭态电压V dm
使过电压保护装置处于断开状态的最大的DC电压。
最大闭态电压：I dm
装置两端电压为最大闭态电压时，流过的电流。
泄漏电流I D 击穿电流I BR
过电压保护装置处在断开状态时流过的极小的电流。在击穿条件下通过过电压保护装置的电流。
击穿电压V BR
绝缘击穿电压V BR，是装置进入雪崩区开始传导的电压。装置开始箝位电压，但它还未达到转折电压。
最大电压上升率dv/dt
dv/dt额定值是过电压保护装置能承受而不会导通的最大电压上升率。电压上升率大于此值时，装置可能在未超过转折电压VBO时返送。
闭态电容C O
在断开状态下，于额定的频率、振幅、直流偏压下测量，所得出的过电压保护装置的电容值。
热敏电阻实践报告
黑龙江科技学院 综合性、设计性实验报告 实验项目名称热敏电阻特性实验 所属课程名称传感器工程实践 实验日期2011年3月x日 班级 学号 姓名 成绩 电气与信息工程学院实验室
实验概述： 【实验目的及要求】 【实验目的】 1通过实验使学生掌握各种传感器的工作原理； 2掌握热敏电阻传感器的特性测试方法； 3掌握传感器的特性实验数据处理方法； 4培养和提高学生传感器特性测试系统设计和分析的能力； 5通过该课程的学习扩大学生知识面，为今后的研究和技术工作打下坚实的基础。 【设计要求】 1掌握热敏电阻传感器的工作原理、测量电路的原理； 2通过传感器特性系统的设计，多方面知识综合应用，全面提高能力； 3为今后从事传感器工程方面的工作打下基础。 【实验原理】 传感器特性测试系统框图： 传感器测量电路图： 热敏电阻温度传感器工作原理： 热敏电阻是利用某种半导体材料的电阻率随温度变化而变化的性质制成的。 热敏电阻用于测温是利用了半导体电阻率随温度变化这一特性，对于热敏电阻要求其材料电阻温度系数大、稳定性好、电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。 热敏电阻采用二线或三线连接法，其中一端接二根引线(三线连接法)，主要为了消除引线电阻对测量的影响 【实验环境】（使用的软件） 工具：工程实践台、热敏电阻式传感器、导线、Pt100标准温度传感器、恒温箱。 实验内容： 【实验方案设计】 设计要点： 1）数显电压表分辨率为：1/1999，即：0.5/1000，并存在“〒1”个字的量化误差，在系统精度范围外的数字跳动属正常现象。 2）通用放大器(Ⅰ)调零时数显电压表需从20V档逐步逐步减小。 3）实验中其他单元的电源应关闭，否则有干扰。 4）温度源具有升温快、降温慢的特点，所以在取初始设定值时，应比PV 值略高。 5）插传感器接头时注意对正小方形口。 6）在实验前应先对测量电路进行调零。 7）记录数据时应在温度稳定在某一数值后再记录。 设计方案 （1）由于测量处理电路中存在零位电势，所以在开始实验前先将测量处理
热敏电阻演示实验
实验三十五 热敏电阻演示实验 一、实验目的： 了解NTC 热敏电阻现象。 二、实验内容： 通过对NTC 热敏电阻加热，了解其特性。 三、实验仪器： 加热器、热敏电阻、可调直流稳压电源、＋15V 稳压电源、电压表、主、副电源。 四、实验原理： 热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成两类：PTC 热敏电阻(正温度系数)与NTC 热敏电阻(负温度系数)。一般NTC 热敏电阻测量范围较宽，主要用于温度测量；而PTC 突变型热敏电阻的温度范围较窄，一般用于恒温加热控制或温度开关，也用于彩电中作自动消磁元件。有些功率PTC 也作为发热元件用。PTC 缓变型热敏电阻可用作温度补偿或作温度测量。 一般的NTC 热敏电阻测温范围为：-50℃～+300℃。热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜，并且本身阻值大，不需考虑引线长度带来的误差，适用于远距离传输等优点。但热敏电阻也有：非线性大、稳定性差、有老化现象、误差较大、一致性差等缺点。一般只适用于低精度的温度测量。 五、实验注意事项： 加热时间不要超过2分钟，此实验完成后应立即将＋15V 电源拆去，以免影响梁上的应变片性能。 六、实验步骤： 1、了解热敏电阻在实验仪的所在位置及符号，它是一个蓝色元件，封装在双平行振动平行梁上片梁的表面。 2、将电压表切换开关置2V 档，直流稳压电源切换开关置±2V 档，按图35接线，开启主、副电源，调整W1(RD)电位器，使电压表指示为100mV 左右。这时电压表的指示值为室温时的Vi 。 3、将＋15V 电源接入加热器，加热器的另一端接地。观察电压表的读数变化（注意加热时间不要超过2分钟）。 电压表的输入电压： S IL IH T IL i V ) W W (R W V ?++= 4、由此可见，当温度 时，RT 阻值 ，Vi 。
热敏电阻实验报告模板
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
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 c2 x（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℃)。 （2）半导体化: 施主掺杂：将BaTiO 3 基本组成离子分成三种离子群：其中至少在两个位置上的部分离子，用离子半径相接近，而原子价相差1价的不同离子进行置换。置换可得到低电阻率的陶瓷材料。 1.对于Ba 2+位可用La 3+、Ce3+、Sb3+、Sm3+、Dy3+或K +、Na +等离子；
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性的研究 实验目的 1．研究热敏电阻的温度特性。 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 半导体材料做成的热敏电阻是对温度变化表现出非常敏感的电阻元件，它能测量出温度的微小变化，并且体积小，工作稳定，结构简单。因此，它在测温技术、无线电技术、自动化和遥控等方面都有广泛的应用。 半导体热敏电阻的基本特性是它的温度特性，而这种特性又是与半导体材料的导电机制密切相关的。由于半导体中的载流子数目随温度升高而按指数规律迅速增加。温度越高，载流子的数目越多，导电能力越强，电阻率也就越小。因此热敏电阻随着温度的升高，它的电阻将按指数规律迅速减小。 实验表明，在一定温度范围内，半导体材料的电阻R T 和绝对温度T 的关系可表示为 b T ae R = （4－6－1） 其中常数a 不仅与半导体材料的性质而且与它的尺寸均有关系，而常数b 仅与材料的性质有关。常数a 、b 可通过实验方法测得。例如，在温度T 1时测得其电阻为R T 1 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 ，由这种方法确定的常数a 和b 误差较大，为减少误差，常利用多个T 和R T 的组合测量值，通过作图的方法（或用回归法最好）来确定常数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 ====，然后取X 、Y 分别为横、纵坐标，对不同的温度T 测得对应的R T 值，经过变换后作X ～Y 曲线，它应当是一条截距为A 、斜率为B 的直线。根据斜率求出b ，又由截距可求出a ＝e A 。 确定了半导体材料的常数a 和b 后，便可计算出这种材料的激活能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 α （4－6－7）显然，半导体热敏电阻的温度系数是负的，并与温度有关。 热敏电阻在不同温度时的电阻值，可用惠斯通电桥测得。
误差分析-热敏电阻
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
【大学物理实验】 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 院（系） 材料学院 专业 材料物理 班级 姓 名 学号 实验台号 实验时间 年 11 月 25 日，第14周，星期 二 第 5-6 节 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： t t g t t cd g R R R R R R R R R U I ++++- =33132 2)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 。 根据电桥关系， 有R 1=R 2， R 3= R t1， R t = R t2， I g =I gm ； 再将以上量代入关系式：)(2)21(2 12121221t t t t g t t t gm cd R R R R R R R R I U R R ++-+-==， 计算得到R1和R2的值。 2. 温度计的调试 （1） 将面板上的开关扳向下方， 将R1和R2调节到方才的计算值之后， 保持不变。 （2） 将微安表接入电路， Rt 先用一个四位旋钮式的电阻箱代替接入E 、D 两点， 并链接其 余电路和电源。 （3） 将电阻箱调至R t1的计算值， 打开电源，调节R3使微安表指零，此时R3调节完毕， 有 R3= R t1。
2020年大学物理热敏电阻实验报告
大学物理热敏电阻实验报告 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。 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】 FQJⅡ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)，连接线若干大学物理实验报告大学物理实验报告。 【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(14)，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。
大物仿真实验报告_热敏电阻的温度特性
热敏电阻的温度特性 一、实验目的 （1）了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理 （2）学习惠斯通电桥的原理及使用方法 （3）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。 实验过程中要注意电池按钮和接通检流计按钮的使用，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、测量内容及数据处理 1、不同T所对应的Rt 值
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= 2、R t 均值，1 / T，及ln R t 的值 ln R t -- (1 / T)曲线 仿真实验画出图线如下图所示
非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告
一、名称:非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数二、目的: 1、掌握非平衡电桥的工作原理。 2、了解金属导体的电阻随温度变化的规律。 3、了解热敏电阻的电阻值与温度的关系。 4、学习用非平衡电桥测定电阻温度系数的方法。 三、仪器: 1、热敏电阻。 2、数字万用表。 3、ZX-21型电阻箱。 4、滑线变阻器。 5、固定电阻器。 6、水浴锅。 7、温度计。 8、直流稳压电源等。 四、原理:
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(简称“NTC ”元件,其电阻率T ρ随热力学温度T 的关系为T B T e A /0=ρ…(5,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(简称“PTC ”元件。其电阻率的温度特性为: T B T e A ?'=ρρ…(6,式中A '、ρ B 为常数,由材料物理性质决定。 在本实验中我们使用的是负温度系数的热敏电阻。对于截面均匀的“NTC ”元件,阻值T R 由下式表示: T B T T e S l A S l R /0==ρ (7 ,式中l 为热敏电阻两极间的距离,S 为热敏电阻横截面积。令S l A A 0
=,则有: T B T Ae R /=…(8,上式说明负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高按指数规律下降,如图2所示,可见其对温度的敏感程度比金属电阻等其它感温元件要高得多。由于具有上述性质,热敏电阻被广泛应用于精密测温和自动控温电路中。对(8式两边取对数,得 A T B R T ln 1ln +=…(9,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。 半导体材料的激活能Bk E =,式中k 为玻耳兹曼常数(231038.1-?=k J/K,将B 与 k 值代入可求出E 。根据电阻温度系数的定义: dT dR R dT d T T T T 11= = ρρα… (10,将(8式代入可求出热敏电阻的电阻温度系数:2T B -=α… (11,对给定材料的热敏电阻,在测得B 值后,可求出该温度下的电阻温度系数。 五、步骤: 1、热敏温度计定标:①如图连接线路(接线时不要打开电源,其中x R 为热敏电阻,3R 为试验中给出的总阻值为1750Ω的滑动变阻器。将x R 置于水浴锅中,注意
用热敏电阻测量温度试验
物理实验报告 实验一 一、实验题目：用热敏电阻测量温度 二、实验目的：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。 三、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）： T B 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。 两边取对数得; ∞+= R T B ln lnR T (2) 可以通过做T lnR －T 1 曲线，将曲线改直。 根据定义，电阻的温度系数可由式（3）来决定： dt dR R a t t 1= (3) 故在R-t 曲线某一特定点作切线，便可求出该温度时的半导体电阻温度系数a 。 （2）惠斯通电桥的工作原理 在电桥平衡下可推导出来：02 1 R R R R x = 当电桥平衡时检流计无偏转。实验时电桥调到R 1/R 2=1则有R x =R 0。电桥灵敏度S 为： x x R R n S /??= （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。 （3）实验装置图：
四、实验器材：半导体热敏电阻、检流计、惠斯通电桥、电炉、温度计 五、实验步骤：（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（因为人工所调平衡可能存在误差，而正反测量以后可以减小这种误差） （2）调节变压器输出进行加温，从15℃开始每隔5℃测量一次 R t ，直到85℃。撤去电炉，使水温慢冷却，测量降温过程中，各对应温度点的R t 。求升温和降温时的各R 的平均值，然后绘制出热敏电阻的R t -t 特性曲线 六、实验数据记录： 七、实验数据分析 （1）t R t -特性曲线
热敏电阻实验报告(徐欣61313126)
热敏电阻实验报告 徐欣 指导老师：李剑 （东南大学吴健雄学院，61313126） 摘要：热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。 关键词：热敏电阻温度 引言：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。热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。 1. 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： Rt是在温度为t时的电阻值。惠斯通电桥的工作原理 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。 2. 实验仪器 惠斯通电桥、功率调节器、电炉、稳压电压、检流计 3. 实验数据及其处理 不同T所对应的Rt 值 Rt均值，1 / T，及ln Rt的值
用热敏电阻测量温度试验
物理实验报告 实验一 一、实验题目:用热敏电阻测量温度 二、实验目得:了解热敏电阻-温度特性与测温原理,掌握惠斯通电桥得原理与使用方法。学习坐标变换、曲线改直得技巧与用异号法消除零点误差等方法。三、实验原理:(1)半导体热敏电阻得电阻——温度特性 某些金属氧化物半导体(如:Fe3O4、MgCr2O4等)得电阻与温度关系 满足式(1): (1) 式中R T就是温度T时得热敏电阻阻值,R就是T趋于无穷时热敏电 阻得阻值,B就是热敏电阻得材料常数,T为热力学温度。 两边取对数得; (2) 可以通过做－曲线,将曲线改直。 根据定义,电阻得温度系数可由式(3)来决定: (3) 故在R-t曲线某一特定点作切线,便可求出该温度时得半导体电阻 温度系数a。 (2)惠斯通电桥得工作原理 在电桥平衡下可推导出来:当电桥平衡时检流计无偏转。实验时电 桥调到R1/R2=1则有R x=R0。电桥灵敏度S为: (4) 式中ΔR x指得就是在电桥平衡后R x得微小改变量(实际上待测电阻 R x若不能改变,可通过改变标准电阻R0来测电桥灵敏度),Δn越大,说 明电桥灵敏度越高,带来得测量误差就越小。
(3)实验装置图: 四、实验器材:半导体热敏电阻、检流计、惠斯通电桥、电炉、温度计
五、实验步骤:(1)按图3、5、2-3接线,先将调压器输出调为零,测室温下得热敏电 阻阻值,注意选择惠斯通电桥合适得量程。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(因为人工所调平衡可能存在误差 而正反测量以后可以减小这种误差) (2)调节变压器输出进行加温,从15℃开始每隔5℃测量一次R t ,直 到85℃。撤去电炉,使水温慢冷却,测量降温过程中,各对应温度点得R t 。求升温与降温时得各R 得平均值,然后绘制出热敏电阻得R t -t 特性曲线 七、实验数据分析 (1)特性曲线 Data: Data1_B Model: Boltzmann Equation: y = A2 + (A1-A2)/(1 + exp((x-x0)/dx)) Weighting: y No weighting Chi^2/DoF = 447、3105 R^2 = 0、99899 A1 36248、66599 ?00072、74652 A2 153、01509 ?4、70971 x0 -43、19376 ?2、47654 dx 22、23472 ?、76792
大学物理实验报告.doc
大学物理实验报告 物理学习想必少不了实验证明吧，那么，下面是我给大家整理收集的大学物理实验报告，供大家阅读参考。 大学物理实验报告1 实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理 实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并产生大规模的放电，形成气体的弧光放电。 雅格布天梯的两极构成一梯形，下端间距小，因而场强大(因)。其下端的空气最先被击穿而放电。由于电弧加热(空气的温度升高，空气就越易被电离, 击穿场强就下降)，使其上部的空气也被击穿，形成不断放电。结果弧光区逐渐上移，犹如爬梯子一般的壮观。当升至一定的高度时，由于两电极间距过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因而熄灭。 简单操作：打开电源，观察弧光产生。并观察现象。(注意弧光的产生、移动、消失)。 实验现象： 两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电，同时产生光和热。热空气带着电弧一起上升，就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。 注意事项：演示器工作一段时间后，进入保护状态，自动断电，稍等一段时间，仪器恢复后可继续演示，
实验拓展：举例说明电弧放电的应用 大学物理实验报告2 一、演示目的 气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。 二、原理 首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多(尖端电极处)，两极之间的电场越强，空气层被击穿。反之越少(球型电极处)，两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。 三、装置 一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。 四、现象演示 让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生 五、讨论与思考 雷电暴风雨时，最好不要在空旷平坦的田野上行走。为什么? 大学物理实验报告3
浙江大学生物传感器实验报告
实验报告 生物传感器 与测试技术 课程名称生物传感器与测试技术姓名徐梦浙 学号3120100203 专业生物系统工程 指导老师王建平/叶尊忠
一热电偶传感器实验 一、实验目的： 了解热电偶测量温度的原理和调理电路，熟悉调理电路工作方式。 二、实验内容： 本实验主要学习以下几方面的内容 1. 了解热电偶特性曲线； 2．观察采集到的热信号的实时变化情况。 3. 熟悉热电偶类传感器调理电路。 三、实验仪器、设备和材料： 所需仪器 四、myDAQ、myboard、nextsense01热电偶实验模块、万用表 注意事项 五、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。 六、禁止弯折实验模块表面插针，防止焊锡脱落而影响使用。 七、更换模块或插槽前应关闭平台电源。 八、开始实验前，认真检查热电偶的连接，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。 九、本实验仪采用的电偶为K型热电偶和J型热电偶。 十、实验原理： 热电偶是一种半导体感温元件，它是利用半导体的电阻值随温度变化而显著变化的特性实现测温。 热电偶传感器的工作原理 热电偶是一种使用最多的温度传感器，它的原理是基于1821年发现的塞贝克效应，即两种不同的导体或半导体A或B组成一个回路，其两端相互连接，只要两节点处的温度不同，一端温度为T，另一端温度为T0，则回路中就有电流产生，见图50-1（a），即回路中存在电动势，该电动势被称为热电势。
图50-1（a）图50-1（b）两种不同导体或半导体的组合被称为热电偶。 当回路断开时，在断开处a，b之间便有一电动势E T，其极性和量值与回路中的热电势一致，见图50-1（b），并规定在冷端，当电流由A流向B时，称A为正极，B为负极。实验表明，当E T较小时，热电势E T与温度差（T-T0）成正比 十一、实验步骤： 十二、关闭平台电源（myboard），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。 十三、打开nextpad,运行热电偶实验应用程序 十四、查看传感器介绍，了解热电偶的原理及温差与热电势之间的关系。 十五、在特性曲线页面。选择不同型号的热电偶观察各型号热电偶的V-T，在测温曲线的下方，手动模拟产生热电势的值，观察测温曲线。 十六、在实验内容页面中了解实验的内容、操作方式和过程 十七、在仿真页面任意改变运算放大器的输出电压值和运算放大倍数，记录E（T,T0）和冷端温度仿真的输出值E（T0），将数据填写到热电偶温度手动测量表中，查表计算热电偶的电势所对应的温度值。 十八、在测量页面 十九、选择实际接入的电阻 二十、在nextsense01中，用杜邦线将R2 R4链接到运算放大器上。
实验4 热敏电阻实验
实验4 热敏电阻实验 热敏电阻特性： 热敏电阻的温度系数有正有负，因此分成两类：PTC 热敏电阻(正温度系数)与NTC 热敏电阻(负温度系数)。一般NTC 热敏电阻测量范围较宽，主要用于温度测量；而PTC 突变型热敏电阻的温度范围较窄，一般用于恒温加热控制或温度开关，也用于彩电中作自动消磁元件。有些功率PTC 也作为发热元件用。PTC 缓变型热敏电阻可用作温度补偿或作温度测量。 一般的NTC 热敏电阻测温范围为：-50℃～+300℃。热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜，并且本身阻值大，不需考虑引线长度带来的误差，适用于远距离传输等优点。但热敏电阻也有：非线性大、稳定性差、有老化现象、误差较大、一致性差等缺点。一般只适用于低精度的温度测量。 实验目的：了解NTC 热敏电阻现象。 所需单元及部件：加热器、热敏电阻、可调直流稳压电源、－15V 稳压电源、F ／V 表、主副电源。 实验步骤： (1)了解热敏电阻在实验仪的所在位置及符号，它是一个兰色或棕色元件，封装在双平行振动梁上片梁的表面。 (2)将F ／V 表切换开关置2V 档，直流稳压电源切换开关置±2V 档，按图26接线，开启主．副电源，调整W1(RD)电位器，使F ／V 表指示为100mV 左右。这时为室温时的Vi 。 (3)将-15V 电源接入加热器，观察电压表的读数变化，电压表的输入电压： S IL IH T IL i V ) W W (R W V ?++= (4) 由此可见，当温度 时，RT 阻值 ，Vi 。 图26 思考题： 如果你手上有这样一个热敏电阻，想把它作为一个0～50℃的温度测量电路，你认为该
热敏电阻温度计的设计 实验报告
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 专业材料物理班级 0705 院(系) 材料学院成绩姓名童凌炜学号200767025 实验台号实验时间 2008 年 11 月 25 日，第14周，星期二第 5-6 节教师签字 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。
R2、R3为可调节电阻， Rt为电桥的结构如右图所示， R1、 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。 - 1 - 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: R2tU,(1)cdR，R3t I,gRR3tR，R，221gR，R3t 式中， Ucd为加载在电桥两端的电压， Rg为微安表 头的内阻值。
热敏电阻实验报告
热敏电阻实验报告 实验步骤: 学生实验报告 1、按照实验要求正确连接导线 2、温度从20度升至85度，记录数据，降温从85度降至20度，记录数据 3、找出某一个热敏电阻的阻值随温度变化的关系。(即不同温度时热敏电阻的阻值，课程名称: 教师: 实验室名称: 绘出 t-Rt曲线) 教学单位: 专业: 班级: 温度t 由温度计测出姓名: 学号: 实验日期: 电阻值由惠斯通电桥测出 dRdR10tC时斜率,代入公式,计算出热敏电阻的4、在特性曲线上，求出T=50,,实验成绩: 批阅教师: 日期: dRdttt 温度系数。 一、实验项目名称: 热敏电阻温度特性实验 二、实验目的: 1、学习用惠斯通电桥测量电阻;
2、了解热敏电阻的电阻温度特性，掌握其测定方法。 三、实验设备及配套软件: 热敏电阻、惠斯通电桥、检流计、稳压电源、功率调节器、电炉、水银温度计、烧杯、蒸馏水 四、实验内容: 实验原理实验注意事项 热敏电阻是用半导体的氧化物制成的，一般用和，也就是说热敏电阻FeOMgCrO1. 由于仿真程序考虑了热传导的滞后性，开始试验后，请勿随意开关电驴，否则将导3424 致像真实情况一样的电驴温度难以把握。是半导体，非线性电阻元件。 2. 由于仿真程序考虑了电功率和散热因素。因此，功率过高则升温过速，来不及记录半导体的一个重要特点就是:当温度高时，其阻值急剧减小。这一点和金属很不相同。数据;功率过低则升温过慢，浪费时间，甚至可能打不到预定温度。建议:升温时当温度增加时，金属的阻值不是减小，而是增大。并且随温度变化的很小。例如，当温度逐步(按真实情况)提高功率，降温时反之。升高时，铜的电阻增加0.4%，而半导体的阻值却要减小3%~6%。可见半导体阻值随温度3. 由于实验要求记录特定温度下的实验数据，所以要多注意温度计读书，以免错过机变化的反应要灵敏的多。而且，大多数的热敏电阻有着负的温度系数。会。建议把温度计窗口一直打开，并及时调节电桥，以免电桥远离平衡，到时来不 1dR及调节。电阻温度系数，式中，是在摄氏温度t下的电阻值。若绘制出的热敏电R,,，tRdt4. t 阻的电阻温度特性曲线，就可求出特定温度范围内的电阻温度系数。 学生实验报告五、实验数据及结果分析: 1、原始数据记录表:
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。