半导体热敏电阻探究

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1、半导体热敏电阻性质探究及应用杨耕(03112627)(东南大学,南京,211189)摘要:半导体热敏电阻由于其温度特性而被广泛应用于许多领域,例如测量温度、控制温度、温度补偿方面。同时,半导体热敏电阻还对医疗,精密仪器等方面有着重要意义。本文通过对半导体电阻温度特性的实验得出了其温度特性的规律,设计出一种以非平衡电桥思路为主题的半导体温度计方案,并对其性能进行理论评估。关键词:半导体热敏电阻;半导体温度计TheExplorationandApplicationofSemi-conductorHotAgileResistance'sPropertiesYangGeng(SoutheastUn

2、iversity,Nanjing,211189)Abstract:Semiconductorthermographhasbeenwidelyappliedinthemeasurementoftemperature,temperaturecontrol,andtemperaturecompensationbecauseofitscharacteristicofsemi-conductorhotagileresistance・Ithasimportantsignificanceonthemedicalindustry,instrumentsandspacecraftcontrol.Theapp

3、licationofsemiconductorthermographbasedonitscharacteristicofsemi-conductorhotagileresistanceistheessenceofthoseindustries.Thispaperobtainsitstemperaturecharacteristicsthroughtheexperimenttothesemiconductorresistancetemperaturecharacteristicanddesignsakindofsemiconductorthermometerthenevaluatingits

4、performance.Keywords:SemiconductorHotAgileResistance;SemiconductorThermograph半导体热敏电阻是用对热极很敏感的半导体材料制成的电阻,它的电阻值随温度发生剧烈变化。电阳•值随温度升高而减小的,称为负温度系数热敏电阻,电阻值随温度升高而増人的,称为正温度系数热敏电阻。半导体热敏电阻具有灵敏度高、体积小、结构简单、寿命长等优点。半导体热敏电阻检测仪表、用丁•检测温度、流量、风速液位压力、真空度等、自动化装置遥测装置、无线电装置等领域有着广泛的应川。那么,对于我们本科生來说,在我们掌握的有限的知识的惜况下,可以利用半导体热

5、敏电阻做什么呢?1.半导体电阻特性研究的参数1.1半导体电阻的两个性能参数a,b在一定的温度范I羽内,半导体的电阻率P和热力学温度TZ间存在一定的关系,可用式(1)表示:1.3半导体电阻不同温度时电阻值热敏电阻在不同温度时的电阻值,町由惠斯通电桥测得,测疑电路如图所示。图中为热敏电阻,阻值为,均为电阻箱,E为直流电源,G为检流计,当电桥平衡吋:p—R]Rolrp—R2⑹2•半导体电阻温度特性的测试与测试p=a0eh//T(1)式中,和b为常数,其数值大小由材料的物理性质有关。结果在仿真实验《半导体热敏电阻的电阻——温度特性》屮我们研究过了仿真半导体温度电阻的特性。热敏电阻的阻值可以通过下

6、面的公式求得:Rt=P

7、—臼0小门£=aeb/h式中的a、b为常量,a的数值等于,可以用实验的方法得出。将(2)式两边収对数以便变换成直线方程,得:1iiRt=Ina+-T⑶令,则可以将式(3)写成:Y二A+BX⑷用授小二乘法求出参数a和b的值。半导体电阻温度系!半导体热敏电阻温度系数的定义为:X100%根据(4)式可以算出各种不同温度时的电阻温度系数图1恵斯通电桥原理图将热敏电阻的制成的探头和温度计捆在一-起插入加热瓶或恒温器中,瓶中水温可山电热器调节,并用电阻箱按图1连接成一个惠斯通电桥电路,测量不同温度条件下热放电阻的阻值。本实验从室温(25°C)加热至859,每隔5.or测量一次电

8、阻值。数据见表1农1仿其半导体电阻不同温度对应阻值农“°CT/KR/Q20293500.125298421.1图2热敏电阻测温电路图30303360.035308305.040313261.045318225.250323194.055328170.260333147.865338130.370343113.075348100.08035388.48535879.0经过(kigin软件拟合图线并分析数据,可得InRt=-

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