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。此外，对于不同类型的热敏电阻，其温度特性可
能存在差异，因此在具体应用中需要选择适合的热敏电阻。
总之，通过研究热敏电阻的温度特性，我们可以更好地理解其工作原理，并为
电子设备的温度测量和控制提供有效的解决方案。热敏电阻作为一种重要的电
子元件，在现代科技领域有着广泛的应用前景。
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。
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。
【实验报告】大学物理实验报告模板范本
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。 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。
热敏电阻的实验报告
热敏电阻的实验报告 热敏电阻的实验报告 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。它在现代科技中 具有广泛的应用，如温度测量、温度控制、温度补偿等领域。本实验旨在通过 实际操作，研究热敏电阻的特性和工作原理。 实验器材和方法 本次实验所使用的器材包括热敏电阻、数字万用表、恒温槽和温度计。首先， 将恒温槽的温度设定在室温附近，确保恒温槽内的温度稳定。然后，将热敏电 阻连接到数字万用表上，以测量电阻值。接下来，将热敏电阻放入恒温槽中， 并逐渐提高恒温槽的温度，记录下相应的电阻值和温度。 实验结果与分析 通过实验测量得到的数据，我们可以绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线。从曲线可以看出，在低温区域，热敏电阻的电阻值随温度的升高而迅速增加；而在高 温区域，电阻值的增加速度逐渐减缓。这是因为热敏电阻的电阻值与温度呈非 线性关系，随着温度的升高，热敏电阻内部的材料结构发生变化，导致电阻值 的变化。 进一步分析热敏电阻的特性，我们发现它具有以下几个重要的特点： 1. 温度敏感性：热敏电阻对温度的变化非常敏感，即使在微小的温度变化下， 电阻值也会有明显的变化。这使得热敏电阻成为温度测量和控制领域中不可或 缺的元件。 2. 非线性特性：与普通电阻不同，热敏电阻的电阻-温度曲线呈现出非线性关系。
这意味着在不同温度下，电阻值的变化速率不同，需要根据具体应用进行合适的校准。 3. 温度响应时间：热敏电阻的响应时间较长，即在温度变化后，电阻值需要一定的时间才能稳定下来。因此，在某些需要快速响应的应用中，可能需要考虑其他更适合的温度传感器。 结论 通过本次实验，我们深入了解了热敏电阻的特性和工作原理。热敏电阻作为一种能够根据温度变化而改变电阻的元件，在温度测量和控制领域发挥着重要的作用。然而，我们也需要注意到热敏电阻的非线性特性和响应时间，以确保在实际应用中能够得到准确的测量结果。 未来的研究方向可以包括进一步探索热敏电阻的材料特性，以提高其温度敏感性和响应时间；同时，结合其他传感器技术，开发更加精确和快速的温度测量和控制系统。这些研究将进一步推动热敏电阻在科技领域的应用，为人类创造更加舒适和智能化的生活环境。
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。
热敏电阻实验报告
热敏电阻实验报告
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：
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。 【实验原理】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。本实验所用的是负温度系数热敏电阻。负温度系数热敏电阻其电阻－温度关系的数学表达式为： )]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。
大学物理实验报告
大学物理实验报告 各位读友大家好！你有你的木棉，我有我的文章，为了你的木棉，应读我的文章！若为比翼双飞鸟，定是人间有情人！若读此篇优秀文，必成天上比翼鸟！ 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】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（2.7k）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（11）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（12）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（13）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（14）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。物理实验报告化学实验报告生物实验报告实验报告格式实
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
计算机仿真实验半导体热敏电阻的电阻—温度特性实验报告
半导体热敏电阻的电阻—温度特性 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：Fe3O4、MgCr2O4 等）的电阻与温度的关系满足式（1） RT = R∞ e B T （1） 式中 RT 是温度为 T 时的热敏电阻阻值，R∞ 是 T 趋于无穷时热敏电阻的阻值①，B 是热敏电阻的材料常数， T 为热力学温度。热敏电阻对温度变化反应的灵敏度一般由电阻温度系数α来表示。根据定义，电阻温度系数可由式（2）来决定： α= 1 dRT RT dT （2） 由于这类热敏电阻的α值为负，因此被称为负温度系数（NTC）热敏电阻，这也是最常见的一类热敏电阻。 2. 惠斯通电桥的工作原理半导体热敏电阻的工作阻值范围一般在 1~106Ω，需要较精确测量时常用电桥法，惠斯通电桥是一种应用很广泛的仪器。惠斯通电桥的原理如图 1 所示。四个电阻 R0 、 R1 、R2 和 R x 组成一个四边形，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；而在另一对对角 B 和 D 之间接入检流计 G。当 B 和 D 两点电势相等时，G 中无电流通过，电桥便达到了平衡。平衡时必 D R1 Rx SG A G C R2 R B E R0 Sb
图 1 惠斯通电桥原理图 图 2 惠斯通电桥面板图 ① 由于(1)式只在某一温度范围内才适用，所以更确切的说R∞ 仅是公式的一个系数，而并非实际 T 趋于无 穷时热敏电阻的阻值。 有 Rx = R1 R R0 ， 1 和 R0 都已知， R x 即可求出。 R0 为标准可变电阻，由有四个旋钮的电 R2 R2 阻箱组成，最小改变量为 1Ω。 R1 称电桥的比率臂，由一个旋钮调节，它采用十进制固定 R2 值，共分 0.001，0.01，0.1，1，10，100，1000 七挡。测量时应选择合适的挡位，保证测量值有 4 位有效数。电桥一般自带检流计，如图 2 所示，如果有特殊的精度要求也可外接检流计，本实验采用外接的检流计来判断电桥的平衡。实验内容 1. 数据测量打开大学物理仿真实验软件，在实验目录中选择“热敏电阻”进入本实验主页面。在实验桌上点击各仿真实验仪器（包括：功率调节器、电炉及热敏电阻、惠斯通电桥、检流计和稳压电源）和说明书，进入相关页面并按照说明了解仪器型号、使用方法及基本性能，对于实验仪器上的所有调节旋钮，其调节方法均为点击鼠标左键反时针转，点击鼠标右键顺时针转。熟悉各实验仪器的使用后，点击“连接导线”进入相关页面，按图 3 接线，其中功率调节器和电炉之间已经连接，不需要再用导线去连。连线正确后点击“开始测量数据”按钮进入测量页面。 检流 + + －检流计 + － + 惠斯通电桥 电源 －
实验报告热敏电阻
实验报告(热敏电阻) 实验报告：热敏电阻 一、实验目的 本实验旨在探究热敏电阻的特性及其在温度测量中的应用。通过实验，了解热敏电阻的基本原理、构造及特性曲线，掌握热敏电阻的测量方法，为后续应用奠定基础。 二、实验原理 热敏电阻是一种利用半导体材料制成的温度传感器。其电阻值随温度变化而变化，具有灵敏度高、体积小、响应速度快等优点。热敏电阻的阻值与温度的关系通常呈非线性，因此需要通过实验拟合出其特性曲线。 三、实验步骤 1.准备实验器材：数字万用表、热敏电阻、恒温水槽、温度计、不锈钢圆环、 导线若干。 2.将热敏电阻悬挂在不锈钢圆环上，保持与水充分接触。 3.将导线连接到数字万用表和热敏电阻上，确保连接稳定。 4.将数字万用表调整到电阻测量模式，测量热敏电阻在不同温度下的阻值。 5.同时使用温度计记录水槽中的温度。 6.改变水槽中的温度，重复步骤4和5，获取多组数据。 7.利用Excel等数据处理软件，绘制热敏电阻的特性曲线。 四、实验结果及分析 实验数据如下表所示：
Excel绘制特性曲线，可以发现阻值与温度之间的关系呈现出明显的非线性关系。这一结果符合热敏电阻的基本特性，为其在实际应用中的温度补偿提供了依据。 五、实验结论 通过本实验，我们了解了热敏电阻的基本原理和特性。实验结果表明，热敏电阻的阻值随温度的升高而降低，且呈现出明显的非线性关系。这一特性使得热敏电阻在温度测量领域具有广泛的应用前景，例如体温测量、环境温度监测等。在实际应用中，可以根据需要对热敏电阻进行选择和配置，以满足不同精度和范围的温度测量需求。此外，本实验还提供了热敏电阻在实际应用中的一种测量方法，为后续相关研究提供了参考。 六、实验建议与展望 本实验对热敏电阻的特性进行了初步探究，但在实验过程中发现一些问题值得进一步探讨和研究： 1.在实验过程中，我们发现热敏电阻的阻值会随着温度的变化而发生漂移。这 可能会对实验结果产生一定的影响。未来可以进一步研究如何减小热敏电阻阻值的漂移，提高测量的准确性。 2.本实验中我们采用了数字万用表进行阻值的测量，但这种方法对于高精度测 量具有一定的局限性。为了获得更准确的数据，可以尝试采用更精密的测量仪器和方法。
非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告
非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告 一、实验目的。 1.学会使用非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数； 2.熟悉实验用具和试验方法。 二、实验原理。 在非平衡电桥中，若一支臂中包含两个电阻，一个为可变电阻，另一个为热敏电阻，则当电桥平衡时，有： R3/R4=R1/R2。 此时，若让热敏电阻产生一温升，则R1、R2、R3、R4会发生变化。在一定条件下，将此变化作为出现E1电势的原因，则在改变形成E2的电池电温度的情况下，只要E1不变，电桥仍保持平衡状态，微小电信号产生变化，就能测出热敏电阻的温度系数。 三、实验步骤。 1.连接实验电路，将非平衡电桥电路调整至平衡状态； 2.测量R1、R2、R3、R4的标称值； 3.利用恒流源产生一恒温度场，测量此时热敏电阻电阻值R5； 4.在一定时间内使恒温源的温度升高一定温度后，测量热敏电阻的阻值R'5； 5.计算热敏电阻的温度系数α并比较其实验值和理论值的误差； 6.关闭电源，清洁实验用具，整理实验记录。
四、实验结果与分析。 测定数据如下： 电流（mA）R1（Ω）R2（Ω）R3（Ω）R4（Ω）R5（Ω）R'5（Ω）。 4 506. 5 506.5 494.5 506.5 111.5 113.2。 5 506.5 506.5 494.5 506.5 111.5 113.7。 6 506.5 506.5 494.5 506.5 111.5 114.3。 7 506.5 506.5 494.5 506.5 111.5 114.9。 根据测定数据，我们可以计算出α的值与误差： α=(R'5-R5)/(R5*ΔT)，其中ΔT=3°C。 电流（mA）α（K-1）α理论值（K-1）误差。 4 3.3×10-3 3.85×10-3 -14.3%。 5 3.6×10-3 3.85×10-3 -6.5%。 6 4.0×10-3 3.85×10-3 4.0%。 7 4.4×10-3 3.85×10-3 14.3%。 结果显示实验测定值与理论值误差较大，可能原因包括：实验过程中环境温度和恒温源温度不稳定，测量误差可能较大等。 五、实验总结。 本次实验中，我们学会了使用非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数，了解了实验用具和试验方法，并完成了实验记录和数据处理。但实验结果
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。
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
大学物理实验报告范例
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
温度传感器特性的研究实验报告
温度传感器特性的研究实验报告 温度传感器特性的研究实验报告 1. 引言 温度传感器是一种广泛应用于工业、农业、医疗等领域的重要传感器。它能够将温度转化为电信号，实现温度的测量和监控。本实验旨在研究不同类型的温度传感器的特性，分析其优缺点，为实际应用提供参考。 2. 实验方法 本实验选择了三种常见的温度传感器进行研究：热电偶、热敏电阻和红外线温度传感器。实验中，我们使用了温度控制装置和数据采集仪器，通过改变温度控制装置的设置，记录下不同温度下传感器的输出信号，并进行数据分析。 3. 实验结果与分析 3.1 热电偶 热电偶是一种基于热电效应的温度传感器。实验中，我们将热电偶与温度控制装置接触，通过测量热电偶产生的电压信号来确定温度。实验结果显示，热电偶具有较高的灵敏度和较宽的测量范围，但其响应时间较长，不适合对温度变化较快的场景。 3.2 热敏电阻 热敏电阻是一种基于材料电阻随温度变化的原理的温度传感器。实验中，我们通过测量热敏电阻的电阻值来确定温度。实验结果显示，热敏电阻具有较好的线性特性和较快的响应时间，但其精度受到环境温度的影响较大。 3.3 红外线温度传感器 红外线温度传感器是一种基于物体发射的红外辐射功率与温度之间的关系的温
度传感器。实验中，我们通过测量红外线温度传感器接收到的红外辐射功率来 确定温度。实验结果显示，红外线温度传感器具有非接触式测量、快速响应和 较高的精度等优点，但其测量范围受到物体表面特性和环境条件的限制。 4. 结论 通过对三种不同类型的温度传感器进行研究，我们得出以下结论： - 热电偶具有较高的灵敏度和较宽的测量范围，适用于对温度变化较慢的场景；- 热敏电阻具有较好的线性特性和较快的响应时间，适用于对温度变化较快的 场景； - 红外线温度传感器具有非接触式测量、快速响应和较高的精度等优点，适用 于特殊环境下的温度测量。 综上所述，不同类型的温度传感器各有优缺点，应根据实际需求选择合适的传 感器进行应用。此外，温度传感器的特性研究还可以进一步扩展，例如研究不 同环境条件下的传感器性能、传感器与其他设备的配合等方面，以提高温度测 量的准确性和可靠性。 5. 参考文献 [1] 张三, 李四. 温度传感器的工作原理与应用[M]. 科学出版社, 2010. [2] 王五, 赵六. 温度传感器特性研究进展[J]. 传感技术学报, 2015, 34(2): 123-135.