东南大学物理实验报告热敏电阻特性.docx

热敏电阻特性温度是表征物体冷热程度的物理量,一般只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量。温度传感器就是将温度信息转换成易于传递和处理的电信号的器件,在日常生活、工业生产以及研究领域都有着广泛的应用。温度传感器的种类很多,包括电阻式传感器、半导体传感器、热电式传感器、光纤温度传感器等。本课题要求同学设计实验研究部分温度传感器的温度特性,了解其测温原理,并比较不同温度传感器的特点和适用条件。本次试验主要是初步研究热电阻的一些特性。具体为热电阻在不同温度下的不同电阻的测量。热电阻;电阻值;温度。本实验主要研究热敏电阻的温度特性,具体包括三种电阻,分别为NTC,。通过对不同温度时刻三种电阻的阻值的测定从而得出具体的三种电阻阻值随温度变化的曲线。一、实验目的以Pt100作为标准测温器件来定标实验室中的NTC温度传感器,温度范围控制在室温到100℃之间。基于实验数据给出该器件的电阻温度曲线,并研究温度系数随温度的变化关系用类似的方法研究PTC的电阻温度关系,结合实验数据寻找实验室提供的PTC器件的电阻温度关系的经验公式,并研究其温度系数,可参考文献[1]。自行设计实验,研究热敏电阻的内热效应对实验结果的影响二、实验原理利用导体电阻随温度变化的特性,热电阻用于测量时,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。常用铂电阻和铜电阻,铂电阻在0~℃以内,电阻Rt与温度t的关系为Rt = R0(1 + αt + βt2),其中R0是温度为0 °C时的电阻。本实验R0 = 100 Ω,α = ×10−2°C−1,β = −×10−7 °C−2,铂电阻使用三引线,其中一端接二根引线,主要为消除引 线电阻对测量的影响。~,然后装入玻璃或陶瓷管等保护管内,就构成了铂电阻。铂电阻R与温度t之间的关系近似直线,其Rt-t关系可用下式表示:Rt=Ro(1+At+Bt2)0≤t≤650℃Rt=Ro[1+At+Bt2+C(t-100℃)t3]-200℃≤t≤0式中Rt,Ro—温度为t和0℃时的铂电阻的电阻值,A,B,C—由实验测得的常数,其中A=×10-3/℃B=-×10-7/℃2C=-×10-12/℃4热敏电阻的温度特性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。负温度系数热敏电阻(NTC)的电阻率随着温度的升高而下降;而正温度系数热敏电阻(PTC)的电阻率随着温度的升高而升高。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。下面以NTC为例介绍其温度特性原理。在一定的温度范围内,半导体的电阻率r和温度T之间有如下关系:p=A1EB/T(1)式中A1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RT可用下式表示:RT=pls(2)将(1)式代入(2)式,令A=A1l/s,于是可得:RT=AeB/T(3)对一定的电阻而言,A和B均为常