半导体热敏电阻,实验报告

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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划半导体热敏电阻,实验报告　　本科实验报告　　实验名称:热敏电阻温度特性的研究　　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Rt与温度t间的关系常用以下经验公式表示：　　Rt?R0(1??t?bt2?ct3??)　　式中Rt是温度为t时的电阻，R0为t?00C时的电阻，?,b,

2、c为常系数。在很多情况下，可只取前三项：　　Rt?R0(1??t?bt2)　　因为常数b比?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：　　Rt?R0(1??t)　　式中?称为该金属电阻的温度系数。2．半导体热敏电阻目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　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

3、的温度范围内，它的电阻率?T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随热力学温度T的关系为　　B/T　　?T?A0e　　式中A0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?A?e式中A?、　　B?　　B??T　　为常数，由材料物理性质决定。　　对式两边取对数

4、，得　　lnRT?B　　1　　?lnAT　　1　　可见lnRT与T成线性关系，若从实验中测得若干个RT和对应的T值，通过作图法可求出A(由截距lnA求出)和B(即斜率)。　　3.实验原理图目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　图1实验原理图4.单臂电桥的基本原理　　用惠斯通电桥测量电阻时，电桥应调节到平衡状态，此时Ig?0。但有时

5、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，。我们知道，当电桥处于平衡状态时G中无电流通过。如果有一桥臂的阻值发生变化，则电桥失去平衡，Ig?0，Ig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，就可以用Ig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Ig与热敏电阻RT的关系。桥路中电流计内阻Rg，桥臂电阻R2、R3、R4和电源电动势E均为已知量

6、，电源内阻忽略不计。的电流方程如下：节点A：I?I1?I3节点B：I1?I2?Ig节点D：I3?Ig?I4　　根据基尔霍夫第二定律，并注意到图中各双向标量的参考方向，　　3个网孔的回路电压方程如下：回路Ⅰ：I1RT?IgRg?I3R3?0图2单臂电桥原理图回路Ⅱ：I2R2?I4R4?IgRg?0回路Ⅲ：E?I3R3?I4R4　　解以上6个联立方程可得：　　Ig?目的-通过该培训员工可对保安行业有初步了解，并感受到安保行业的发展的巨大潜力，可提升其的专业水平，并确保其在这个行业的安全感。为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目

7、的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划　　(R2R3?RTR4)E　　RTR2R3?R2R3R4?R3R4RT?R4RTR2?Rg(RT?R2)(R3?R4)　　式整理后求得热敏电阻RT：RT?　　R2R3E?Ig(R2R3R4?RgR2R3?RgR2R4)Ig(R2R3?R3R4?R4R2?RgR3?RgR4)?R4E　　(8)　　从上式和式可以看出，Ig与RT以及RT与T都是一一对应的，也就是说Ig与　　T有着确定的关系。如果我们用微安表测量Ig，并将微安表刻度盘的电流分度值　　改为温度分度值，这样

8、的组合就可以用来测量温度，称为半导体温度计。用热敏电阻做温度计的探头，具有体积小，对温度变化反应灵敏和便于遥控等特点，在测温技术、自动控制技术等领域有着广泛的应用。　　图　　3图4　　图5图6【实验仪器】　　灵敏检流计、电阻箱、热敏电阻、玻璃烧杯、