实验论文 热敏电阻
热敏电阻特性测量及应用实验报告
热敏电阻特性测量及应用实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过对热敏电阻特性的测量，掌握热敏电阻的基本特性和测量方法，并了解其在实际应用中的一些特点。
二、实验仪器与设备。
1. 热敏电阻。
2. 恒流源。
3. 电压表。
4. 温度计。
5. 电源。
6. 万用表。
7. 示波器。
三、实验原理。
热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的元件，其电阻值随温度的升高而减小，反之则增大。
这种特性使得热敏电阻在温度测量、温度控制等方面得到广泛应用。
四、实验步骤。
1. 将热敏电阻与恒流源、电压表连接成电路。
2. 通过改变电路中的电压值，测量不同温度下热敏电阻的电阻值。
3. 利用温度计测量相应温度下的实际温度。
4. 观察并记录实验数据。
5. 利用万用表测量热敏电阻的电阻温度特性曲线。
五、实验数据及分析。
通过实验测得的数据，我们可以得出热敏电阻的电阻值随温度变化的规律。
随着温度的升高，热敏电阻的电阻值逐渐减小，且呈现出一定的非线性关系。
根据实验数据绘制的电阻-温度曲线，可以清晰地观察到这一特性。
六、实验结果。
通过本次实验，我们深入了解了热敏电阻的特性及其在不同温度下的电阻值变化规律。
同时，我们也掌握了热敏电阻的测量方法和实际应用中的一些注意事项。
七、实验应用。
热敏电阻在温度传感、温度控制、温度补偿等领域有着广泛的应用。
通过对热敏电阻特性的了解，我们可以更好地应用它在实际工程中，为温度相关的系统提供准确的测量和控制。
八、实验总结。
通过本次实验，我们对热敏电阻的特性有了更深入的了解，掌握了其测量方法和应用实践。
同时，也加深了对温度传感器的认识，为今后的实际工程应用打下了基础。
九、参考文献。
1. 《电子元器件与电路》。
2. 《传感器与检测技术》。
以上为热敏电阻特性测量及应用实验报告的内容，希望对您有所帮助。
热敏电阻温度计实验报告
热敏电阻温度计实验报告热敏电阻温度计实验报告引言热敏电阻温度计是一种利用电阻随温度变化的特性来测量温度的仪器。
在工业和科学研究中，温度是一个重要的参数，因此温度的准确测量对于许多实验和应用至关重要。
本实验旨在通过使用热敏电阻温度计来测量不同温度下的电阻值，并分析其特性曲线。
实验方法实验中使用的热敏电阻温度计是一种负温度系数（NTC）热敏电阻，其电阻值随温度的升高而下降。
首先，我们将热敏电阻温度计连接到一个恒流源和一个数字多用表。
然后，我们将热敏电阻温度计放置在不同的温度下，例如室温、冰水混合物和沸水中。
在每个温度下，我们记录下热敏电阻温度计的电阻值，并计算出温度与电阻的对应关系。
实验结果根据实验数据，我们绘制出了热敏电阻温度计的特性曲线。
曲线显示出温度和电阻之间的非线性关系。
在低温下，电阻值较高，而在高温下，电阻值较低。
这是由于热敏电阻的材料特性决定的。
随着温度的升高，热敏电阻材料中的载流子增多，导致电阻值的下降。
讨论与分析根据实验结果，我们可以看出热敏电阻温度计的响应速度较快，可以快速反应温度变化。
这使得热敏电阻温度计在许多实际应用中非常有用，例如温度控制系统和温度补偿。
然而，热敏电阻温度计也存在一些局限性。
首先，由于其非线性特性，我们需要进行一定的校准和计算才能获得准确的温度值。
其次，热敏电阻温度计对环境的变化非常敏感，例如湿度和压力的变化可能会影响其测量精度。
此外，我们还可以利用实验数据进行一些额外的分析。
通过拟合实验数据，我们可以得到一个数学模型来描述热敏电阻温度计的特性曲线。
这将有助于我们更准确地预测和计算温度值。
此外，我们还可以比较不同型号和品牌的热敏电阻温度计的性能差异，以选择最适合特定应用的温度计。
结论通过本次实验，我们成功地使用热敏电阻温度计测量了不同温度下的电阻值，并分析了其特性曲线。
热敏电阻温度计是一种常用的温度测量仪器，具有快速响应和较高的测量精度。
然而，我们也需要注意其非线性特性和对环境变化的敏感性。
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元件。
它在各个领域中有着广泛的应用，如温度传感器、温度控制系统等。
本次实验旨在通过测量热敏电阻在不同温度下的电阻值，探究其特性和应用。
实验装置和方法：实验所需材料和仪器有：热敏电阻、恒温水槽、数字万用表、电源等。
1. 将热敏电阻连接到电源和数字万用表上；2. 将热敏电阻浸入恒温水槽中；3. 调节恒温水槽的温度，并记录相应的电阻值。
实验结果和分析：通过实验测量得到了一系列不同温度下的电阻值数据。
将这些数据绘制成温度-电阻值曲线，可以看出热敏电阻的特性。
首先，从曲线的形状可以看出，热敏电阻的电阻值随温度的升高而降低，呈现出一个负温度系数特性。
这意味着当温度升高时，电阻值减小，反之亦然。
这一特性使得热敏电阻在温度测量和控制中有着重要的应用。
其次，曲线的斜率也反映了热敏电阻的敏感度。
斜率越大，表示电阻值对温度变化的敏感度越高。
因此，选择合适的热敏电阻可以实现对温度变化的精确控制。
此外，曲线上还可能存在一些拐点或平台。
这些拐点或平台对应着热敏电阻的临界温度，当温度超过或低于这些临界温度时，热敏电阻的电阻值会发生急剧变化。
这种特性使得热敏电阻在温度保护和报警系统中起到重要作用。
应用实例：1. 温度传感器：热敏电阻可以用来测量环境温度，例如室内温度、液体温度等。
通过将热敏电阻与电路连接，可以将电阻值转换为电压或电流信号，从而实现温度的准确测量。
2. 温度控制系统：热敏电阻可以与温度控制器相结合，实现对温度的自动控制。
当温度超过或低于设定的阈值时，热敏电阻的电阻值会发生变化，从而触发控制器采取相应的控制措施，如启动或关闭冷却装置。
3. 温度报警系统：热敏电阻可以用于监测温度变化并触发报警。
当温度超过或低于设定的警戒值时，热敏电阻的电阻值会发生突变，从而触发报警装置，提醒人们采取相应的措施。
结论：通过本次实验，我们深入了解了热敏电阻的特性和应用。
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。
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。
实验三热敏电阻的特性测试和温度的实时测量与控制
实验三 热敏电阻 的特性测试和温度的实时测量与控制温度的测量和控制是科研和生产时间中经常遇到和需要解决的问题．如何根据温度测量范围、精确度、灵敏度、对测温用敏感元件反应速度的要求以及测温的环境条件来合理地选择温度测量的传感器和测量方法，是解决问题的关键．本课题要求设计一个测量装置，使它具有小的热惯性、高的灵敏度，并具实时显示和高限报警功能．内容涉及温度的测量知识，传感器特性的测试、定标，基本电学量的测量，非平衡电桥等方面的基本知识的运用，也是一种初步的综合应用能力的培养．设计研究要求设计一套用于温度的实时测量和控制的装置，要求达到如下的技术指标：温度的测量范围：10℃~60℃．精确度：1.50℃；灵敏度：0.20℃；响应速度： 〈5s ； 并设置高限60℃报警装置． 显示：用适当的数字万用表作显示装置．要求写出测试研究总结报告，以测试数据和实时测量记录说明所设计的装置满足所提技术指标．并提交完整的装置技术资料．仪器和用具珠状热敏电阻,AD590集成温度传感器,213数字电压表2只,精密金属膜电阻若干,精密稳压电源,恒温水浴,标准电阻(10Ω,100Ω),惠斯通电桥,测量放大器,0~100℃分度值为0.1℃的一等标准水银温度计．实验原理1.测温传感器的选择由于本测温装置要求实时地显示问地测量值，因而选择能把温度的变化转化为电学量输出的传感器较为合适．电阻温度传感器及温差电偶温度传感器均具有以上功能，但在技术指标中，对测温敏感度及响应速度均提出了具体的要求，从这方面的要求考虑，所选择的传感器体积要小，温度变化0.2℃时，输出显示应能分辨，根据以上要求，比较合适的是珠状热敏电阻及新型的集成温度传感器AD-590．热敏电阻的阻值随温度变化的特性及线性化问题半导体热敏电阻具有很高的负电阻温度系数，其灵敏度（每度温度变化所相应的电阻变化率）要比电阻丝式热敏电阻高很多，而且体积可以做得很小．热敏电阻的电阻随温度的变化，可用如下的指数关系表示，即：)11(2020)(T T b t R T R -= (C.3.1)式中R t (T)系摄氏温度为t(热力学温度为T)时的电阻值;R 20系温度为20℃时的电阻值;T 为热力学温度;T 20为t=20℃时的热力学温度;b 为与半导体材料物理性能有关的常量．由(C.3.1)式可知,半导体热敏电阻的电阻值随温度变化的关系是非线性的,如果我们通过放大线路,把电阻的变化转化为电压的变化,并且放大线路是线性放大线路,则由于热敏电阻阻值随温度的非线性变化关系,必然导致输出电压随温度变化是非线性的关系．因此,在测温中,为了使输出电压随温度作线性的变化(因为这样便于显示和读数),就必须采用某种线性化网络,经过线性化网络校正,使输出电压随温度的变化基本上成为线性关系．使热敏电阻线性化的方法很多,最简单的方法是用温度系数很小的电阻与热敏电阻串联或并联,可以使等效电阻与温度的关系在一定的范围内是线性的．图 C.3.1是热敏电阻R t (T)与补偿电阻R x 串联的情况,串联后的等效电阻为)(T R R R t x s +=,由于R t (T)随着温度上升而下降,而补偿电阻是金属或合金材料电阻,具有一小的正温度系数,只要选择合适的R x ,R s -T 曲线在某温度范围内近似为双曲线,即温度与电阻的倒数成线性关系,即RT 1∝,如果利用恒压源构成测量电路,则电流随温度作线性变化． 此外,还可使用并联补偿法．在热敏电阻R t (T)的两端串并联电阻R 1和R 2,如图C.3.2,则总电阻R s 是温度函数,即122)()()(R T R R R T R T R t t s ++⋅= (C.3.2) 若电阻R 1和R 2不和热敏电阻安装在一起,即保持其和室温相同的温度,则可把R s (T)在某温度T 0处进行级数展开,令展开式的二次项系数等于零,忽略高次项, R s (T)即成为温度的线性函数．而展开温度T 0常取测温区间的中间温度,在使展开式的二次项系数等于零时,可求得R 1、R 2的合适值．具体计算要编写程序进行计算,参阅本实验后的[附注]．用热敏电阻做传感器测温时,另一个需要注意的是工作电流的选择问题．即热敏电阻的电阻变化纯粹由环境温度的变化所引起,通过热敏电阻的工作电流应十分微小,不足以对热敏电阻本身加热,如果热敏电阻的工作电流过大,则即使使环境温度不变,也会因电流自身的热效应而使热敏电阻的阻值变化,这样就无法测温．工作电流的大小,可以从热敏电阻的伏-安特性测量中确定．即在一定的环境温度下,热敏电阻的阻值应是一个定值,其伏-安特性是一条直线．如图C.3.3,该图表明,当热敏电阻作测温用时,其工作电流I 应小于A 510-4.AD590集成温度传感器特性介绍AD590为新发展的半导体集成温度传感器,其温度测量灵敏度高、且线性好,测量中,又不需要设置恒定的温度参考点,因而,在测温应用中受到广泛的欢迎．AD590测温原理十分简单，它是一个电流型的集成温度传感器，温度每变化1℃,将引起1μA 的电流变化,即满足1μA/℃的灵敏度．如果串接5k Ω的取样电阻,接成如图C.3.4的线路,则温度每1℃的变化,将在取样电阻上产生5mV 的电压变化．因此,接数字电压表,就可很方便地进行温度的测量和显示．如果数字电压表可测到0.01mV ,则AD590所能达到的测温灵敏度就达3102-⨯℃的量级．实验过程1.热敏电阻的标定测定热敏电阻阻值随温度变化的特性曲线．要求定出所用热敏电阻的电阻值随温度变化的经验公式,即确定式(C.3.1)中的R 20和b ．2.计算线性化网络,定出R 1、R 2,并从理论上计算线性化后,电阻R s (T)和温度之间的相应变化关系,求相关系数．希望用不同的参数C 进行多次计算(参阅本实验后的[附注]),求得最佳的R 1和R 2．能否进一步提高线性度?T 0取怎样的温度合适?如有可能,编写计算程序．3.对计算出的线性化网络进行定标测试,求得实验中的R s (T)和T 之间的相关系数,在测温区间内,该相关系数达到三个9．4.放大线路的安装和调试参阅参考文献]2[,选择合式的电路进行装配调试,使输出电压对应的温度和实际温度之间的差在量程范围内满足技术指标的要求．也可选用所提供的测量放大器进行信号的放大和测量．选择合式的线路,利用组装的热敏电阻,安装一温控装置．设计用AD590作为测温传感器的测量线路,并进行安装和定标测量．写出测试总结报告．[附注] 热敏电阻线性化网络补偿电阻R 1、R 2的计算公式推导122)()()(R R T R R T R T R t t s ++=1121211)()(1)(R T R R R R R R T R R T R tt s +⋅+= (C.3.3) 令:⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎪⎪⎪⎪⎪⎬⎫=⋅=⋅====-11202012120)11(20)()()(20R T R R R R T R B A R R C R R B e R T R A t t T T b t(C.3.4) 把式(C.3.4)代入式(C.3.3),得C B A C B A R T R s +⋅⋅⋅+=1)(1CR e R R CB e T T b T T b 1)11(201)11(20201+⋅⋅⋅+=--(C.3.5) 设用f(T)表示1)(R T R s ,并把f(T)在T 0处进行级数展开,则得nR T T T f T T Tf T T Tf T f T f +⋯⋯+-+-+-+=300'''200''00'0)(!3)()(!2)()(!1)()()((C.3.6) 为了使f(T)是温度的线性函数,忽略高次项,并使其二次项的系数,即0)(''=T f现求f(T)的一阶和二阶导数:2'2''10')(]1[])([)(C AB A BC C AB ABC R T R T f s +=++==(C.3.7) 求导时注意B 、C 为常数项,只要对A 求导即可,'2'20''])([)(C AB A BC T f +=])()(2)([22'''2'C AB A B A C AB C B +-+=(C.3.8) )11(2020)(T T b t e R T R A -==(C.3.9)A T b A 2'-=∴ (C.3.10) A T b Tb A )2(4''+= (C.3.11) 把式(C.3.11)至式(C.3.8)并令其等于零,可解得)122()(00-+⋅⋅=T b b B T A C (C.3.12) 上式中A(T 0)(1220-+T b b )对一定的热敏电阻展开的中间温度T 0确定后,其值是已知的,而C 是补偿电阻R 2和R 1的比值,可以取其比值R 2/R 1为适当值,则由上式即可定出B 的值,根据B=R 20/R 1定出R 1的值,然后乘以C 即可得R 2的值．在实际计算网络电阻时,可适当调整C 的取值,求得最恰当的串并联电阻R 1和R 2．参考文献［１］戴乐山．温度计算．北京:中国标准出版社,1984［２］秦世才,钱其琛等．集成运算放大器实用电路．天津:天津科学技术出版社,1981。
实验一、热敏电阻应用——温度传感实验.docx(1)
实验一、热敏电阻应用——温度传感实验一、实验目的（1）了解热敏电阻的工作原理。
（2）了解热敏电阻电路的工作特点及原理。
（3）了解温度传感模块的原理并掌握其测量方法。
二、实验内容利用转换元件电参量随温度变化的特征，对温度和与温度有关的参量进行检测。
三、实验原理1. NEWLab温度传感模块认识（1）温度传感模块的电路板认识1）温度/光照传感模块电路板认识温度/光照传感模块电路板结构图：①温敏或光敏电阻传感器②基准电压调节电位器③比较器电路④基准电压测试接口J10，测试温度感应的阀值电压，即比较器1负端（3脚）电压⑤模拟量输出接口J6，测试热敏电阻两端的电压，即比较器1正端（2脚）电压；⑥数字量输出接口J7，测试比较器1输出电平电压⑦接地GND接口J22）继电器模块电路（电路图如下）继电器是一种当输入量（电、磁、声、光、热）达到一定值时，输出量将发生跳跃式变化，使被控制的输出电路导通或断开的自动控制器件。
继电器是一种电子控制器件，它具有控制系统（又称输入回路）和被控制系统（又称输出回路），通常应用于自动控制电路中，它实际上是用较小的电流去控制较大电流的一种“自动开关”。
故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。
继电器模块电路图：3）指示灯模块和风扇模块电路板认识指示灯模块接到继电器的常开开关上，风扇接入继电器的常闭开关上，当温度传感模块输出低电平时，风扇模块工作，指示灯模块停止工作；当温度传感模块输出高电平时，继电器工作，常开和常闭开关工作状态发生变化，指示灯模块开始工作，风扇模块停止工作。
（2）温度传感模块场景模拟界面认识四、实验步骤1. 启动温度传感模块温度传感模块工作时需要有四个模块，分别是温度/光照传感模块、继电器模块、指示灯模块、风扇模块。
（1）将NEWLab实验硬件平台通电并与电脑连接。
（2）将温度/光照传感模块、继电器模块分别放置在NEWLab实验平台一个实验模块插槽上，指示灯、风扇模块放置好，并将四个模块连接好。
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∞ eB 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 RxSGAGCR2 R B ER0Sb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。
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Rt=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答：第1测量盘×1000,即第1测量盘不置于“0”时,结果的有效数字位数都为四位;但选择不同量程时,电阻精确到的小数位数不同;选择量程时,要尽量使能读取四位有效数字,即第1测量盘不置于“0”;。
热敏电阻特性实验报告
一、实验目的1. 了解热敏电阻的电阻-温度特性及其测温原理。
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。
4. 掌握计算机在实验实时控制、数据采集、数据处理等方面的应用。
二、实验原理热敏电阻是一种半导体材料，其电阻值对温度变化非常敏感。
根据其电阻温度系数的不同，热敏电阻可以分为负温度系数（NTC）和正温度系数（PTC）两种类型。
1. NTC热敏电阻：随着温度的升高，电阻值逐渐减小。
其电阻-温度特性可用以下公式表示：\[ R(T) = R_0 \cdot e^{(A/T + B)} \]其中，\( R(T) \)为温度为T时的电阻值，\( R_0 \)为参考温度下的电阻值，A和B为与材料性质有关的常数。
2. PTC热敏电阻：随着温度的升高，电阻值逐渐增大。
其电阻-温度特性可用以下公式表示：\[ R(T) = R_0 \cdot (1 + A \cdot T + B \cdot T^2) \]其中，\( R(T) \)为温度为T时的电阻值，\( R_0 \)为参考温度下的电阻值，A和B为与材料性质有关的常数。
本实验采用惠斯通电桥测量热敏电阻的电阻值，并通过坐标变换、曲线改直等技巧，绘制出热敏电阻的电阻-温度特性曲线。
三、实验仪器1. 直流稳压电源（2~20V）2. 惠斯通电桥3. 待测热敏电阻4. 温度计5. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 将待测热敏电阻接入惠斯通电桥的Rx端。
2. 设置稳压电源的输出电压，调节温度计，使温度逐渐升高。
3. 在不同温度下，读取电桥的输出电压值，并记录对应的温度值。
4. 将实验数据输入计算机，进行坐标变换、曲线改直等处理。
5. 绘制热敏电阻的电阻-温度特性曲线。
五、实验结果与分析1. 实验数据：| 温度（℃） | 电阻值（Ω） || -------- | -------- || 20 | 10000 || 30 | 5000 || 40 | 2500 || 50 | 1250 || 60 | 625 |2. 分析：根据实验数据，绘制出热敏电阻的电阻-温度特性曲线。
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热敏电阻温度计的设计安装和使用
摘要：
利用热敏电阻作为感温元件，并且配有温度显示安装的温度测量仪
表称为热敏电阻温度计。热敏电阻能把温度信号变成电信号，从而
实现了非电量的（电测法）测量。本实验通过利用热敏电阻作为感
温元件与非平衡电桥法相结合来共同设计和安装一台热敏温度计，
并对这台温度计的测量误差进行简要的测试和评价。而在现代测量
技术中，电量测量是最简单的测量技术，不仅测量装置简单、造价
低、灵敏度高、而且容易实现自动测量和自动控制，是测量技术的一
个重要发展趋势。
关键字：
热敏电阻 非平衡电桥 温度计 校准 替代法
一、 实验原理
1负温度系数热敏电阻的温度特性
热敏电阻分为正温度系数型、负温度系数型和开关型三大类。
本实验采用负温度系数型。其特性为电阻随温度升高而急剧下
降。其阻值方程为：
2.非平衡电桥
非平衡电桥如下所示，当R1=R2及RT=R3时，电桥平衡，G的
指针为零。如果RT的阻值发生变化，则电桥的平衡就被破坏，
G中就有电流源通过，指针偏转的越大，说明RT的变化越大。
非平衡电桥解出：
①
在R1（R2），R3，Rg及Ucd恒定条件下，Ig的大小唯一地由Rt值来决
定，因而有可能根据G偏转的大小来直接指示温度的高低。
3热敏电阻温度计的实验电路
bd支路中，当S2扳至校准状态时，温度计处于校准状态；
当S2扳至测时，温度计处于测量状态。
)()(2)(31333tgttgcdtgRRRRRRRRRURRI
4电路参数的设计与计算
(1) Ucd的确定
Ucd=1.3v
(2) 温度计上限下限的设定
t1=20℃ t
2=70℃
(3) R3的确定
R3=Rt1
(4) R1（R2）确定
②
R2= R1
21221121211)(2)()(ttgttttggmtt
cdtt
RRRRRRRRIRRURRR
(5) R4的确定
R4=Rt2
5制定定标曲线
将电路中各元件安装完成后，就可以进行测量了。但微安表指示
值是电流值而不是温度值。所以的通过定标实验来描出一条
定标曲线，了定标曲线，就可以找到与任一电流Igi相对于的
温度值ti，或者根据定标曲线，在刻度盘上直接按温度来标定。
这样，指针的偏转既能显示电流值，又能显示温度值。
6测量操作程序
使用热敏电阻温度计测量温度，应按下述程序操作:
(1) 通电
(2) 校准
(3) 测量
二、 实验仪器
热敏电阻温度计试验仪及其配件 电阻箱
三、 试验方法
1 Ucd的确定
Ucd是板桥电路，工作电压既不能太高，也不宜过低。
Ucd的取值范围在1.1——1.4V之间，取值为1.3V。
2 计算出R1（R2）的值并且把它们分别调至到设计值
（1） R1（R2）值的计算
由实验仪器可知μA表满偏时Ig=Igm=50μA
Rg=1853Ω Ucd=1.3V
查表可知t1=20℃、t2=70℃时，对应的电阻阻值分
别为Rt1=4560Ω、Rt2=747Ω，根据公式②可求出
R1（R1=R2）。计算得R1=13690.9。
（2） 调至R1（R2）值为设计值
用两根导线，两头分别连接R1和直流电桥箱。先在
直流电桥箱上设定已经计算出的R1的值13690.9Ω，
并把灵敏度调至最低点。之后先调节R1，使其值不在
0值，再接通直流电桥箱，不断调节R1，使直流电桥
箱上的微安表指针指向中间为止。
调节R2值和R1方法相同。
（3） 调节R3的值
根据负温度系数热敏电阻温度特性曲线可知
R3=Rt1=4560Ω。在R1、R2调节好的基础上，用两根导
线分别连接热敏电阻温度计实验安装版上的R3和标准
电阻箱两头。先在标准电阻箱上调节好计算出的R3值，
即4560Ω。再打开热敏电阻温度计实验安装版电源开关，
并不断调节R的值，直到热敏电阻温度计实验安装版上
的微安表的指针指向零时为止，此时R3的值就是计算出
来的值。
（4） 调节R4的值
根据负温度系数热敏电阻温度特性曲线可知、
R4=Rt2=747Ω。用标电阻箱R0代替感温元件Rt，首先
将S2 “测”，调节R0=Rt再调节R使微安表满偏。然
后，S2扳至“校”，利用“替代法”的原则，将R4调
到与R0值相等。
3定标实验
由上述实验步骤做完之后，应用特定曲线的到不同温
下Rt的值，再应用标准电阻箱，按表1数据描绘出定标曲线，
在其不同的Rt值中测定出微安表中的电流值，并记录。再根据
其数据做出定标曲线。
4误差校验
应用电阻温度计和水银温度计测量同一温度的水温。
四、 实验结果与分析
t/℃ 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70
Rt/Ω 4798 3767 3089 2568 2038 1725 1458 1194 1028 872 747
Ig/μA 0 8 15 20 27 32 36 40 43 47 50
做出定标曲线图
0
10
20
30
40
50
60
70
80
05101520253035404550
t/℃
Ig/μ
A
定标曲线图
由误差校验得出在同一水温中，水银温度计度数T=42.5℃，
微安表度数I=28.2μA 。根据图1-4标准曲线可读出在
I=28.2μA时，对应的温度t=42.8℃。
𝐸=t−t0t0×100%=0.71%
由于此次试验用的热敏电阻温度计实验安装版上的R1、R2、
R3、R4不能精确的调节，只能大致范围的调节下其值，所以
造成得出的电阻值不精确，从而产生出误差。
五、 实验结论
由其相对误差可知此次组装的热敏电阻温度计基本上是准确的，
和实际误差不大。
六、 参考文献
【1】 《大学物理实验》 第二版 李学慧