实验用非平衡电桥研究热敏电阻的温度特性参考资料样本

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实验2 用非平衡电桥研究热敏电阻的温度特性

【实验目的】

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。

【仪器用具】

FB203型多档恒流智能控温实验仪、 QJ23直流电阻电桥、 YB2811 LCR 数字电桥、 MS8050数字表。

【原理概述】

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 间的关系常见以下经验公式表示:

)

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 能够略去, 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。

严格地说, α与温度有关, 但在C 100~C 000范围内, α的变化很小, 可看作不变。利用电阻与温度的这种关系可做成电阻温度计, 例如铂电阻温度计等, 把温度的测量转换成电阻的测量, 既方便又准确, 在实际中有广泛的应用。

经过实验测得金属的t R t ~关系曲线( 图1) 近似为一条直线, 斜率为α0R , 截距为0R 。

根据金属导体的t R ~曲线, 可求得该导体的电阻温度系数。方法是从曲线上任取相距较远的两

点( 11,R t ) 及(22,R t ), 根据( 3) 式有:

1

2211

2t R t R R R --=

α

( 4)

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( 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 '、 ρB 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 1

ln += ( 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, 经过

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:

2

T B -

( 11)

对于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。

3.非平衡电桥

用惠斯通电桥测量电阻时, 电桥应调节到平衡状态, 此时0=g I 。但有时被测电阻阻值变化很快(如热敏电阻), 电桥很难调节到平衡状态, 此时用非平衡电桥测量较为方便。

非平衡电桥是指工作于不平衡状态下的电桥, 如图3所示。我们知道, 当电桥处于平衡状态时G 中无电流经过。如果有一桥臂的阻值发生变化, 则电桥失去平衡, 0≠g I , g I 的大小与该桥臂阻值的变化量有关。如果该电阻为热敏电阻, 则其阻值的变化量又与温度改变量有关。这样, 就能够用g I 的大小来表征温度的高低, 这就是利用非平衡电桥测量温度的基本原理。

下面我们用支路电流法求出g I 与热敏电阻T R 的关系。桥路中电流计内阻g R , 桥臂电阻2R 、 3R 、 4R 和电源电动势E 均为已知量, 电源内阻忽略不计。

根据基尔霍夫第一定律, 并注意附图中的电流参考方向, A 、 B 、 D 三个节点的电流方程如下:

节点A: 31I I I += 节点B: g I I I +=21

节点D: 43I I I g =+

3回路Ⅰ: 331-+I R I R I g g T 回路Ⅱ: 04422=--g g R I R I R I 图 3 回路Ⅲ: 4433R I R I E +=

解以上6个联立方程可得:

)

)(()(432244343232432R R R R R R R R R R R R R R R R R E

R R R R I T g T T T T g ++++++-=

( 12)

热敏电阻温度特性研究实验教案

热敏电阻温度特性研究实验 一、实验简介 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。与一般常用的金属电阻相比,它有大得多的电阻温度系数值。热敏电阻作为温度传感器具有用料省、成本低、体积小等优点,可以简便灵敏地测量微小温度的变化,在很多科学研究领域都有广泛的应用。本实验的目的是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、实验原理 1.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: R=Ae B/T(1) 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: α=1 R t dR dT (2) R t是在温度为t时的电阻值。 2.惠斯通电桥的工作原理,如图所示: 惠斯通电桥原理图 四个电阻R1,R2,R3,R x组成一个四边形,即电桥的四个臂,其中R x就是待测热敏电阻。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R x=(R2/R1)?R3,(R2/R1)和R3都已知,R x即可求出。 电桥灵敏度的定义为: S= ?n ?R x/R x (3) 式中?R x指的是在电桥平衡后R x的微小改变量,?n越大, 说明电桥灵敏度越

高。 三、实验内容 1.用箱式电桥研究热敏电阻温度特性 (1)使用内接电源和内接检流计,按照实验电路图连线。 (2)线路连接好以后,检流计调零。 (3)调节直流电桥平衡。 (4)测量并计算出室温时待测热敏电阻值R x,微调电路中的电阻箱,测量并根据电桥灵敏度公式:S=△n/(△Rx/Rx)或S=△n/(△R0/ R0),计算出室温时直流电桥的电桥灵敏度。 (5)调节适当的自耦调压器输出电压值,使烧杯中的水温从20℃升高到85℃以上,每隔5℃测量一次热敏电阻值R t;再将自耦调压器输出电压值调为0V,使水慢慢冷却,降温过程中每隔5℃测量一次热敏电阻值R t,最终求取升降温的平均电阻值,并作出热敏电阻阻值与温度对应关系曲线。 (6)根据测量结果,利用公式R=R∞e B/T和α=1 R t dR dT ,分别求取温度T趋于 无穷时的热敏电阻阻值R∞、热敏电阻的材料常数B以及50℃时的电阻温度系数α。 2.用自组式电桥研究热敏电阻温度特性 (1)按下图所示实验电路图正确连线。 直流电桥测电阻电路图 (2)线路连接好以后,检流计调零。 (3)调节直流电桥平衡。 (4)测量并计算出室温时待测热敏电阻值R x,微调电路中的电阻箱,测量并根据电桥灵敏度公式:S=?n/(?Rx/Rx)或S=?n/(?Ro/Ro),计算出室温时直流电桥的电桥灵敏度。 (5)选择合适的自耦调压器输出电压值,使烧杯中的水温从20℃升高到85℃以上,每隔5℃测量一次热敏电阻阻值;再将自耦调压器输出电压值调为0V,在水温的从85℃下降到室温的过程中,每隔5℃测量一次热敏电阻阻值,最终求取升降温的平均电阻值,并作出热敏电阻阻值与温度对应关系曲线。 (6)根据测量结果,求取温度T趋于无穷时的热敏电阻阻值R∞、热敏电阻的材料常数B以及50℃时的电阻温度系数α。 四、实验仪器

惠斯通电桥实验报告南昌大学

南昌大学物理实验报告 课程名称:_____________ 大学物理实验 实验名称:_______________ 惠斯通电桥 学院:___________ 专业班级: 学生姓名:_________ 学号: 实验地点:___________ 座位号: 实验时间:第11周星期4上午10点开始

、实验目的: 1. 掌握电桥测电阻的原理和方法 2. 了解减小测电阻误差的一般方法 、实验原理: (1) 惠斯通电桥原理 惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥,适用于测中值电阻,其原理电路如图 7-4所示。若调节电阻到合适阻值时, 可使检流计 G 中无电流流过,即 B 、D 两点的电位相等,这时称为“电桥平衡”。电桥平衡,检流计中无电流通过, 相当于无BD 这一支路,故电源 E 与电阻R ,、R x 可看成一分压电路;电源和电阻 R 1 上面两式可得 R 2 桥达到平衡。故常将 R 、R 2所在桥臂叫做比例 臂,与R x 、R S 相应的桥臂分别叫做测量臂和比 较臂。 V B C 点为参考,贝y D 点的电位V D 与B 点的电位V B 分别为 R 2 R S R S V D R X 因电桥平V B V D 故解 R 2、R S 可看成另一分压电路。若以 R x 为 E 待测电阻,则有 R>< R X R S 上式叫做电桥的平衡条件,它说明电桥平衡时,四个臂的阻值间成比例关系。如果 1 10,10 1等)并固定不变,然后调节 金使电

(2)电桥的灵敏度

n R S R S 灵敏度S 越大,对电桥平衡的判断就越容易,测量结果也越准确。 此时R s 变为R s ,则有:R x R2 R s ,由上两式得R x . R s R s 三、 实验仪器: 线式电桥板、电阻箱、滑线变阻器、检流计、箱式惠斯通电桥、待测电阻、低压直流电源 四、 实验内容和步骤: 1. 将箱式电桥打开平放,调节检流计指零 2. 根据待测电阻(线式电桥测量值或标称值)的大小和 R 3值取满四位有效数字原则,确定比例臂的取值,例如 R 为数千欧的电阻,为保证 4位有效数字,K r 取 3. 调节F 3的值与R <的估计 S _____ S 的表达式 R S R S S-i S 2 _____________________ ES R i R 2 R s R x 1 R E % R i R 2R X Rg 2 R x R s R 2 R - R E 2 R R s R x (3) 电桥的测量误差 电桥的测量误差其来源主要有两方面,一是标准量具引入的误差, 二是电桥灵敏度引入的误差。为减少误差传递, 可采用交换法。 交换法:在测定R x 之后,保持比例臂 R -、R 2不变,将比较臂 R s 与测量臂R x 的位置对换,再调节 R s 使电桥平衡,设 电桥的灵敏程度定义: R i

热敏电阻温度特性试验实验数据处理=

热敏电阻温度特性试验实验数据处理 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 t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。实验仪器 四、实验所测数据

?不同T所对应的Rt 值 R t均值,1 / T,及ln R t的值

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)=5.88

由此计算出:α=-0.031 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)=5.89 由 由此计算出:α=--0.031 2.ln R t -- (1 / T)曲线 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=0.0153.将图修正后如下:

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1 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。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0R , 即 )/exp(00T B A R = (2) 比较式(1)和式(2),可得 )]1 1(exp[0 0T 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 0T 时的电阻值0R ,就可以利用式(3)计算在

实验报告电桥测电阻实验报告

实验题目: 惠斯通电桥测电阻 实验目的: 1.了解电桥测电阻的原理和特点。 2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。 3.测出若干个未知电阻的阻值。 实验仪器 实验原理: 1.桥式电路的基本结构。 电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R 2和R 3,比较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指示器(检流计)G 和工作电源E 。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。 2.电桥平衡的条件。 惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。b 、d 间接有灵敏电流计G 。当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。此时有 U ab =U ad ,U bc =U dc , 由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有 I 4=I 3 I x =I 2 所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x R R R R 324= 或 43 2R R R R x = 一般把 K R R =3 2 称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4 要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。 3.自组电桥不等臂误差的消除。 实验中自组电桥的比例臂(R 2和R 3)电阻并非标准电阻,存在较大误差。当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较大的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样方法再测一次得到一个R ’4值,两次测量,电桥平衡后分别 R 2 R x B C

热敏电阻温度特性的研究带实验数据处理

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 ?'=ρρ (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

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=1.0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 100.0 95.1 89.0 83.0 77.0 70.0 62.0 54.0 46.1 39.2 32.1 25.8 18.9 11.8 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 1/T 2.68 2.72 2.76 2.79 2.83 2.87 2.92 2.96 3.00 3.05 3.10 3.15 3.20 3.25 lnR 6.86 6.94 7.04 7.14 7.23 7.34 7.47 7.59 7.72 7.84 7.96 8.21 8.29 8.39

直流电桥实验报告要点

清 华 大 学 实 验 报 告 系别:机械工程系 班号:72班 姓名:车德梦 (同组姓名: ) 作实验日期 2008年 11月 5日 教师评定: 实验3.3 直流电桥测电阻 一、实验目的 (1)了解单电桥测电阻的原理,初步掌握直流单电桥的使用方法; (2)单电桥测量铜丝的电阻温度系数,学习用作图法和直线拟合法处理数据; (3)了解双电桥测量低电阻的原理,初步掌握双电桥的使用方法。 (4)数字温度计的组装方法及其原理。 二、实验原理 1. 惠斯通电桥测电阻 惠斯通电桥(单电桥)是最常用的直流电桥,如图是它的电路原理图。 图中1R 、2R 和R 是已知阻值的标准电阻,它们和被测电阻x R 连成一个四边形,每一条边称作电桥的一个臂。对角A 和C 之间接电源E ;对角B 和D 之间接有检流计G ,它像桥一样。若调节R 使检流计中电流为零,桥两端的B 点和D 点点位相等,电桥达到平衡,这时可得 x R I R I 21=, 1122I R I R = 两式相除可得 R R R R x 1 2 = 只要检流计足够灵敏,等式就能相当好地成立,被测电阻值x R 可以仅从三个标准电阻

的值来求得,而与电源电压无关。这一过程相当于把x R 和标准电阻相比较,因而测量的准确度较高。 单电桥的实际线路如图所示: 将2R 和1R 做成比值为C 的比率臂,则被测电阻为 CR R x = 其中12R R C =,共分7个档,0.001~1000,R 为测量臂,由4个十进位的电阻盘组 成。图中电阻单位为Ω。 2. 铜丝电阻温度系数 任何物体的电阻都与温度有关,多数金属的电阻随文的升高而增大,有如下关系式: )1(0t R R R t α+= 式中t R 、0R 分别是t 、0℃时金属丝的电阻值;R α是电阻温度系数,单位是(℃-1 )。严格 地说,R α一般与温度有关,但对本实验所用的纯铜丝材料来说,在-50℃~100℃的范围内R α的变化很小,可当作常数,即t R 与t 呈线性关系。于是 t R R R t R 00 -= α 利用金属电阻随温度变化的性质,可制成电阻温度计来测温。例如铂电阻温度及不仅准确度高、稳定性好,而且从-263℃~1100℃都能使用。铜电阻温度计在-50℃~100℃范围内因其线性好,应用也较广泛。 3. 双电桥测低电阻 用下图所示的单电桥测电阻时,被测臂上引线1l 、2l 和接触点1X 、2X 等处都有一定

热敏电阻实验特性研究.

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。 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 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 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 =

物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告

物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

班级___信工C班___ 组别______D______ 姓名____李铃______ 学号__ 日期指导教师___刘丽峰___ 【实验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___ 【实验目的】 1、掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻的原理; 2、学会正确使用惠斯通电桥测量电阻的方法; 3、了解提高电桥灵敏度的几种方法; 4、学会测量单电桥的灵敏度。 【实验仪器】 QJ- 23型箱式电桥,滑线电阻,转柄电阻箱(0~Ω),检流计,直流电源,待测电阻,开关,导线若干。 【实验原理】 1.惠斯通电桥测量电阻的原理 图是惠斯通电桥的原理图。图中R1、R2和R0是已知阻值的电阻,它们和被测电阻Rx连成一个四边形,每一条边称作电桥的一个臂。四边形的对角A和B之间接电源E;对角C和D之间接有检流计G,它像桥一样。电源接通,电桥线路中各支路均有电流通过。当C、D两点之间的电位不相等时,桥路中的电流IG≠0,检流计的指针发生偏转;当C、D两点之间的电位相等时,“桥”路中的电流IG=0,检流计指针指零,这时我们称电桥处于平衡状态。 当电桥平衡时,, 两式相除可得到Rx的测量公式 (5-1) 电阻R1R2为电桥的比率臂,R0为比较臂,Rx为待测臂。 只要检流计足够灵敏,等式(1)就能相当好地成立,被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻的值来求得,而与电源电压无关。由于R1、R2和R0可以使用标准电阻,而标准电阻可以制作得十分精密,这一过程相当于把Rx和标准电阻相比较,因而测量的准确度可以达到很高。 2.电桥的灵敏度 电桥平衡后,将R0改变△R0,检流计指针偏转△n格。如果一个很小的△R0能引起较大的△n偏转,电桥的灵敏度就高,电桥的平衡就能够判断得更精细。

大物仿真实验报告 热敏电阻的温度特性

大学物理仿真 实验报告热敏电阻得温度特性 一、实验目得了解热敏电阻得电阻—温度特性及测温原理,学习惠斯通电桥得原理及使用方法,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。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: 为绝对温度,根据定义,电阻温度系数T,AB就是与半导体材料有关得常数,为: R惠斯通电桥得工作原理时得电阻值。t就是在温度为t

如图所示:就就是待测,四个电阻R0,R1,R2Rx组成一个四边形,即电桥得四个臂,其中Rx之间接入与电阻。在四边形得一对对角AC之间连接电源,而在另一对对角B与D平衡时与D两点电位相等时,中无电流通过,电桥便达到了平衡。GB检流计G。当即可求出。都已知,RxR0R0必有Rx = (R1/R2)·,(R1/R2)与电 桥灵敏度得定义为: 说明电桥灵敏度越高。越大,ΔRx式中Δ指得就是在电桥平衡后Rx得微小改变量,n 实验仪器四、实验所测数据? 不同T所对应得Rt 值

RR1 / T,及均值,ln 得值tt 五、实验结果:tR -1、热敏电阻得特性曲线t数据点连线作图

所对应得点做切线,可以求得切线得斜率:在图上找到T=5088 /(0-85)=5(500-0)、 K= 031 由此计算出:α=-0、二次拟合得曲线:所对应得点做切线,可以求得切线得斜率:在图上找到T=5089 )/(0-84)=5、(K=495-0 由 031 =--0、由此计算出:α1 / TR 2、ln -- ()曲线t仿真实验画出图线如下图所示、将图修正0153A=0A但计算机仿真实验画出得曲线图中得值计算有误,正确得、后如下:

测量热敏电阻的温度系数

3.5.2 用热敏电阻测量温度 (本文内容选自高等教育出版社《大学物理实验》) 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。与一般常用的金属电阻相比,它有大得多的电阻温度系数值。根据所具有电阻温度系数的不同,热敏电阻可分三类:1.正电阻温度系数热敏电阻;2.临界电阻温度系数热敏电阻;3.普通负电阻温度系数热敏电阻。前两类的电阻急变区的温度范围窄,故适宜用在特定温度范围作为控制和报警的传感器。第三类在温度测量领域应用较广,是本实验所用的热敏元件。热敏电阻作为温度传感器具有用料省、成本低、体积小、结构简易,电阻温度系数绝对值大等优点,可以简便灵敏地测量微小温度的变化。我国有关科研单位还研制出可测量从-260℃低温直到900℃高温的一系列不同类型的热敏电阻传感器,在人造地球卫星和其他有关宇航技术、深海探测以及科学研究等众多领域得到广泛的应用。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。 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。 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) R t 是在温度为t 时的电阻值,由图3.5.2-1(a )可知,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 。 由式(1)和式(2)及图3.5.2-1可知,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。

惠斯通电桥实验报告.pdf

南昌大学物理实验报告 课程名称:惠斯通电桥 实验名称:惠斯通电桥 学院:眼视光学院专业班级:眼视光151班学生姓名:许春芸学号:6303615024 实验地点:210座位号:30 座实验时间:第8周星期6上午10点10开始

一、实验目的: 1.掌握电桥测电阻的原理和方法。 2.了解减小测电阻误差的一般方法。 二、实验原理: 惠斯通电桥的电路四个电阻 R1.R2.R3.Rx 连成一个四边形,每一条边称作电桥的一个臂,对角 A 和 C 加上电源 E,对角 B 和 D 之间连接检流计 G,所谓桥就是指 BD 这条对角线,它的作用就是将桥的两个端点的电势直接进行比较。当 B.D 两点电势相等时,检流计中无电流通过,电桥达到了平衡,这时有:R2/R1=Rx/R3,即*Rx=(R2/R1)R3。若 R1.R2.R3 均已知,则 Rx 可由上式求出。 电桥电路可以这样理解,电源 E.R2.Rx 是一个分压电路,Rx 上的电压为[Rx/(R1+R2)]·E,又 E 和 R1.R3 也是一个分压电路,R3 上的电压等于[R3/(R3+R1)]·E,现在用检流计来比较 Rx 和 R3 的电压,根据电流方向,可以发现哪一个电压更大些。当检流计指零时,说明两电压相等,也就得出*式。 三、实验仪器: 线式电桥板、电阻箱、滑线变阻器、检流计、箱式惠斯通电桥、待测电阻、低压直流电源。 四、实验内容和步骤: 1、标准电阻 Rn 选择开关选择“单桥”档; 2、工作方式开关选择“单桥”档; 3、电源选择开关选在有效量程里; 4、G 开关选择“G 内接”; 5、根据 Rx 的估计值,选好量成倍率,设置好 R1R2 值和 R3 值,将位值电阻 Rx 接入 Rx 接线端子(注意 Rx 端于上方短接片应接好); 6、打开仪器市电开关、面板指示灯亮; 7、建议选择毫伏表作为仪器检流计,释放“接入”键,量程置“2mV”挡,调节“调零”电位器,将数显表调零。调零后将量程转入 200mV 量程,按下“接入”按键,也可以选择微安表做检流计; 8、调节 R3 各盘电阻,粗平衡后,可以选择 20mV 或 2mV 挡,细调 R3,使电桥平衡;

实验二十二 NTC热敏电阻温度特性实验

实验二十二NTC热敏电阻温度特性实验 一、实验目的:定性了解NTC热敏电阻的温度特性。 二、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:温度升高而电阻值变大)与NTC热敏电阻(负温度系数:温度升高而电阻值变小)。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热敏电阻大都是用Mn,Co,Ni,Fe等过渡金属氧化物按一定比例混合,采 用陶瓷工艺制备而成的,它们具有P型半导体的特性。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、离散性 大(互换性不好)等缺点。一般只适用于低精度的温度测量。一般适用于-50℃~300℃的低精 度测量及温度补偿、温度控制等各种电路中。NTC热敏电阻RT温度特性实验原理如图22—1 所示,恒压电源供电Vs=2V,W2L为采样电阻(可调节)。计算公式:Vi=[W2L/(R T+W2)]·Vs 式中:Vs=2V、R T为热电阻、W2L为W2活动触点到地的阻值作为采样电阻。 图22—1 热敏电阻温度特性实验原理图 三、需用器件与单元:机头平行梁中的热敏电阻、加热器;显示面板中的F/V表(或电压表)、±2V~±10V步进可调直流稳压电源、-15V直流稳压电源;调理电路面板中传感器输 出单元中的R T热电阻、加热器;调理电路单元中的电桥、数显万用表(自备)。 四、实验步骤: 1、用数显万用表的20k电阻当测一下R T热敏电阻在室温时的阻值。R T是一个黑色(或 兰色或棕色)园珠状元件,封装在双平行梁的上梁表面。加热器的阻值为100Ω左右封装在 双平行应变梁的上下梁之间。如图22—2所示。

热敏电阻的温度特性

测量热敏电阻的温度特性 热敏电阻是用半导体材料制成的热敏器件,根据其电阻率随温度变化的特性不同,大致可分为三种类型:(1)NTC (负温度系数)型热敏电阻;(2)PTC (正温度系数)型热敏电阻;(3)CTC (临界温度系数)型热敏电阻。其中PTC 型和CTC 型热敏电阻在一定温度范围内,阻值随温度剧烈变化,因此可用做开关元件。热敏电阻器在温度测控、现代电子仪器及家用电器(如电视机消磁电路、电子驱蚊器)等中有广泛用途。在温度测量中使用较多的是NTC 型热敏电阻,本实验将测量其电阻温度特性。 1.实验目的 (1)测量NTC 型热敏电阻的温度特性; (2)学习用作图法处理非线性数据。 2.实验原理 NTC 型热敏电阻特性 NTC 型热敏电阻是具有负的温度系数的热敏电阻,即随着温度升高其阻值下降,在不太宽的温度范围内(小于450℃),其电阻-温度特性符合负指数规律。 NTC 热敏电阻值R 随温度T 变化的规律由式(1-1)表示 T B T Ae R = (1-1) 其中A 、B 为与材料有关的特性常数,T 为绝对温度,单位K 。对于一定的热敏电阻, A 、 B 为常数。对式(1-1)两边取自然对数有 T B A R T + =ln ln (1-2) 从T R T 1ln -的线性拟合中,可得到A 、B 的值,写出热敏电阻温度特性 的经验公式。 3.实验内容 (1)连接电路。 (2)观察NTC 型热敏电阻的温度特性。 (3)测量NTC 型热敏电阻的温度特性。

(4)数据处理 R 特性曲线; a. 画出热敏电阻的t

b. 画出T R T 1ln 曲线,求出其直线的截距、斜率,即可求得A 、B ,写 出热敏电阻温度特性的经验公式。 (注:文档可能无法思考全面,请浏览后下载,供参考。可复制、编制,期待你的好评与关注)

半导体热敏电阻特性研究的实验

半导体热敏电阻特性研究的实验 实验目的 研究热敏电阻的温度特性 实验仪器 BR-1半导体热敏电阻测试仪,电阻箱,热敏电阻,温度计,加热器等。 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。热敏电阻的基本特性是温度特性。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 之间的关系可表示为0b T a e ρ= ,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, 根据欧姆定律可写成 0b b T T T l l R a e ae S S ρ === 式中l 为电极间的距离,S 为热敏电阻的横截面积,0 l a a S =,常量a ,b 可用实验的方 法求出。 将b T T R ae l =两侧取对数得,1ln ln T R a b T =+ 令1,ln ,ln T x y R A a T = ==,则有y A bx =+ 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、计算法求出参数A ,b 值,又可由A 求出a 值。 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。 实验内容 1.将电阻箱、热敏电阻分别接入R×36和R r插孔中。 2.将测量的精测、粗测转换开关打向“粗测”,通、断转换开关打向“断”。 3.将电压调节旋钮逆时针调小。 4.电热杯中装入冷水(离杯口1.5cm ),将热敏电阻与温度计放入电热杯中。 5.电阻箱的阻值先放到2K 的位置上(25℃时热敏电阻的阻值), 6.打开电源开关,指示灯亮,电压调为5V ~6V 。 7.测量的通、断转换开关打向“通”,调节电阻箱使检流计指针基本为零,再将粗测转换开关打向“精测”调节电阻箱使检流计指针不偏转。计下此时温度和热敏电阻的阻值,填入表格中。

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

惠斯通电桥实验报告.doc

云南农业大学 物 理 实 验 报 告 实验名称:惠斯通电桥测量电阻 一、实验目的 (1)了解惠斯通电桥的构造和测量原理。 (2)掌握用惠斯通电桥测电阻的方法。 (3)了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。 二、实验仪器 滑线式电桥,箱式电桥,检流计,电阻箱,滑动电阻器,待测电阻,电源,开关,导线等。 三、实验原理: 1.惠斯通电桥的测量原理 如图1所示,由已知阻值的三个电阻R 0、R 1、R 2和一个待测电阻R x 组成一个四边形,每一条边称为电桥的一个臂,在对角A 、B 之间接入电源E ,对角C 、D 之间接入检流计G 。适当调节R 0、R 1、R 2的阻值,可以使检流计G 中无电流流过,即C 、D 两点的电势相等,电桥的这种状态称为平衡态。电桥的平衡条件为 1 002 x R R R KR R = = (1) 式中比例系数K 称为比率或倍率,通常将R1、R2称为比率臂,将R0称为比较臂。

2.电桥的灵敏度 式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来的,而电桥是否达到真正的平衡状态,是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。检流计的灵敏度是有限的,当指针的偏转小于0.1格时,人眼就很难觉察出来。在电桥平衡时,设某一桥臂的电阻是R ,若我们把R 改变一个微小量ΔR ,电桥就会失去平衡,从而就会有电流流过检流计,如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转,我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。为了定量表示检流计的误差,我们引入电桥灵敏度的概念,它定义为 n S R R ?= ? (2) 式中,ΔR 为电桥平衡后电阻R 的微小改变量,Δn 为电阻R 变化后检流计偏离平衡位置的格数,所以S 表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值ΔR /R 的反应能力。 3.滑线式惠斯通电桥 滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示。A 、B 、C 是装有接线柱的厚铜片(其电阻可以忽略),A 、B 之间为一根长度为L 、截面积和电阻率都均匀的电阻丝。电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动,按下滑键任意触头,此时电阻丝被分成两段,设AD 段的长度为L 1、电阻为R 1,DB 的长度为L 2、电阻为R 2,因此当电桥处于平衡状态时,有 111 000221 x R L L R R R R R L L L = ==- (3) 式中,L 1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出,R 0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。另外电源E 串联了一个滑线变阻器RE ,对电路起保护、调节作用。为了消除电阻丝不均匀带来的误差,可用交换R 0与R x 的位置重新测量的方法来解决。也就是在测定R x 之后,保持R 1、R 2不变(即D 点的位置不变),将R 0与R x 的位置对调,重新调 节R 0为0R ',使电桥达到平衡,则有 221 000 111 x R L L L R R R R R L L -'''= == (4) 所以 221 000 111 x R L L L R R R R R L L -'''= == (5) 由式(5)可知,Rx 与R1、R2(或L1、L2)无关,它仅取决于R0的准确度。可以证明

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。

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