人性科技感知温度
TEMPERATURE VS RESISTANCE TABLE
Resistance 10k Ohms at 25deg. C
Resistance Tolerance + / -1%
B Value 3435K at 25/85 deg. C
B Value Tolerance + / - 1%
热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，热敏电阻是用半导体材料，大多为负温度系数，即阻值随温度增加而降低。温度变化会造成大的阻值改变，因此它是最灵敏的温度传感器。但热敏电阻的线性度极差，并且与生产工艺有很大关系。制造商给不出标准化的热敏电阻曲线。热敏电阻体积非常小，对温度变化的响应也快。但热敏电阻需要使用电流源，小尺寸也使它对自热误差极为敏感。 热敏电阻的电阻－温度特性可近似地用下式表示：R=R0exp{B（1/T-1/T0)}：R：
温度T(K）时的电阻值、Ro：温度T0、（K）时的电阻值、B：B值、*T(K)=t(º；C)+273.15。实际上，热敏电阻的B值并非是恒定的，其变化大小因材料构成而异，最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时，将与实测值之间存在一定误差。此处，若将式1中的B 值用式2所示的作为温度的函数计算时，则可降低与实测值之间的误差，可认为近似相等。 BT=CT2+DT+E，上式中，C、D、E为常数。另外，因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化，但常数C、D不变。因此，在探讨B值的波动量时，只需考虑常数E即可。常数C、D、E的计算，常数C、D、E可由4点的（温度、电阻值）数据（T0，R0).(T1，R1）.(T2，R2）and(T3，R3），通过式3～6计算。首先由式样3根据T0和T1，T2，T3的电阻值求出B1，B2，B3，然后代入以下各式样。 电阻值计算例：试根据电阻－温度特性表，求25°C时的电阻值为5(kΩ），B值偏差为50(K）的热敏电阻在10°C～30°C的电阻值。步骤（1）根据电阻－温度特性表，求常数C、D、E。T o=25+273.15T1=10+273.15T2=20+273.15T3=30+273.15（2）代入BT=CT2+DT+E+50，求BT。（3）将数值代入R=5exp {(BT1/T-1/298.15）}，求R。*T：10+273.15～30+273.15。
NTC负温度系数热敏电阻[概念，计算方法，应用场合] NTC负温度系数热敏电阻 NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻。是使用单一高纯度材料、具有接近理论密度结构的高性能陶瓷。因此，在实现小型化的同时，还具有电阻值、温度特性波动小、对各种温度变化响应快的特点，可进行高灵敏度、高精度的检测。本公司提供各种形状、特性的小型、高可靠性产品，可满足广大客户的应用需求。 NTC负温度系数热敏电阻工作原理 NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆，温度系数 -2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 NTC负温度系数热敏电阻专业术语 零功率电阻值 RT（Ω） RT指在规定温度 T 时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量 功率测得的电阻值。 电阻值和温度变化的关系式为： RT = RN expB(1/T – 1/TN) RT ：在温度 T （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。 RN ：在额定温度 TN （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。 T ：规定温度（ K ）。 B ： NT C 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。 exp ：以自然数 e 为底的指数（e = 2.71828 …）。 该关系式是经验公式，只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有一定的精确度，因为材料常数 B 本身也是温度 T 的函数。 额定零功率电阻值 R25 （Ω） 根据国标规定，额定零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度25 ℃ 时测得的电阻值 R25，这个电阻值就是 NTC 热敏电阻的标称电阻值。通常所说 NTC 热敏电阻多少阻值，亦指该值。
NTC热敏电阻原理及应用 NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻。是使用单一高纯度材料、具有接近理论密度结构的高性能陶瓷。因此，在实现小型化的同时，还具有电阻值、温度特性波动小、对各种温度变化响应快的特点，可进行高灵敏度、高精度的检测。本公司提供各种形状、特性的小型、高可靠性产品，可满足广大客户的应用需求。 NTC负温度系数热敏电阻工作原理 NTC是Negative Temperature Coefficient 的缩写,意思是负的温度系数,泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件，所谓NTC热敏电阻器就是负温度系数热敏电阻器。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 NTC负温度系数热敏电阻专业术语 零功率电阻值 RT（Ω） RT指在规定温度 T 时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。 电阻值和温度变化的关系式为： RT = RN expB(1/T – 1/TN) RT ：在温度 T （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。 RN ：在额定温度 TN （ K ）时的 NTC 热敏电阻阻值。 T ：规定温度（ K ）。 B ： NT C 热敏电阻的材料常数，又叫热敏指数。 exp ：以自然数 e 为底的指数（ e = 2.71828 …）。 该关系式是经验公式，只在额定温度 TN 或额定电阻阻值 RN 的有限范围内才具有一定的精确度，因为材料常数 B 本身也是温度 T 的函数。 额定零功率电阻值 R25 （Ω） 根据国标规定，额定零功率电阻值是 NTC 热敏电阻在基准温度25 ℃ 时测得的电阻值 R25，这个电阻值就是 NTC 热敏电阻的标称电阻值。通常所说 NTC 热敏电阻多少阻值，亦指该值。 材料常数（热敏指数） B 值（ K ）
实验三十五 热敏电阻演示实验 一、实验目的： 了解NTC 热敏电阻现象。 二、实验内容： 通过对NTC 热敏电阻加热，了解其特性。 三、实验仪器： 加热器、热敏电阻、可调直流稳压电源、＋15V 稳压电源、电压表、主、副电源。 四、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)与NTC 热敏电阻(负温度系数)。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 热敏电阻测温范围为：-50℃～+300℃。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、一致性差等缺点。一般只适用于低精度的温度测量。 五、实验注意事项： 加热时间不要超过2分钟，此实验完成后应立即将＋15V 电源拆去，以免影响梁上的应变片性能。 六、实验步骤： 1、了解热敏电阻在实验仪的所在位置及符号，它是一个蓝色元件，封装在双平行振动平行梁上片梁的表面。 2、将电压表切换开关置2V 档，直流稳压电源切换开关置±2V 档，按图35接线，开启主、副电源，调整W1(RD)电位器，使电压表指示为100mV 左右。这时电压表的指示值为室温时的Vi 。 3、将＋15V 电源接入加热器，加热器的另一端接地。观察电压表的读数变化（注意加热时间不要超过2分钟）。 电压表的输入电压： S IL IH T IL i V ) W W (R W V ?++= 4、由此可见，当温度 时，RT 阻值 ，Vi 。
APPLICATIONS Temperature test in all kinds of air-condition,refrigerator,water boiler,microwave oven. PART NUMBERING FEATURES High precision and high stability Quick temperature response Resistant to heat shock Moisture resistant Excellent quality and high stability Guang Dong Fenghua Advanced Technology (Holding)Co.,LTD.code NTC NTC temperature sensors code 25 Rated zero-power resistance R unit: The first two are significant figure of resistance and the third one expresses number of following zeros 25 FH -CWF XXX X XXXX X X /XXXX X % Tolerance of R % 25 B B value Code B %Tolerance of B value % B B value Temperature Code Length of the sensor unit:mm Termination shape code NTC NTC THERMISTOR TEMPERATURE SENSORS
柜机、分体、窗机、TMC、变频空调（除压缩机排气处）热敏电阻 温度/阻值表（R25=5KΩB25/50=3470K） 温度(℃)阻值(KΩ)温度(℃)阻值(KΩ)温度(℃)阻值(KΩ) -30.0 63.7306 14.0 7.7643 58.0 1.5636 -29.0 60.3223 15.0 7.4506 59.0 1.5142 -28.0 57.1180 16.0 7.1513 60.0 1.4666 -27.0 54.1043 17.0 6.8658 61.0 1.4206 -26.0 51.2686 18.0 6.5934 62.0 1.3763 -25.0 48.5994 19.0 6.3333 63.0 1.3336 -24.0 46.0860 20.0 6.0850 64.0 1.2923 -23.0 43.7182 21.0 5.8479 65.0 1.2526 -22.0 41.4868 22.0 5.6213 66.0 1.2142 -21.0 39.3832 23.0 5.4048 67.0 1.1771 -20.0 37.3992 24.0 5.1978 68.0 1.1413 -19.0 35.5274 25.0 5.0000 69.0 1.1068 -18.0 33.7607 26.0 4.8108 70.0 1.0734 -17.0 32.0927 27.0 4.6298 71.0 1.0412 -16.0 30.5172 28.0 4.4566 72.0 1.0100 -15.0 29.0286 29.0 4.2909 73.0 0.9800 -14.0 27.6216 30.0 4.1323 74.0 0.9509 -13.0 26.2913 31.0 3.9804 75.0 0.9228 -12.0 25.0330 32.0 3.8349 76.0 0.8957 -11.0 23.8424 33.0 3.6955 77.0 0.8695 -10.0 22.7155 34.0 3.5620 78.0 0.8441 -9.0 21.6486 35.0 3.4340 79.0 0.8196 -8.0 20.6380 36.0 3.3113 80.0 0.7959 -7.0 19.6806 37.0 3.1937 81.0 0.7730 -6.0 18.7732 38.0 3.0809 82.0 0.7508 -5.0 17.9129 39.0 2.9727 83.0 0.7293 -4.0 17.0970 40.0 2.8688 84.0 0.7086 -3.0 16.3230 41.0 2.7692 85.0 0.6885 -2.0 15.5886 42.0 2.6735 86.0 0.6690 -1.0 14.8913 43.0 2.5816 87.0 0.6502 0.0 14.2293 44.0 2.4934 88.0 0.6320 1.0 13.6017 45.0 2.4087 89.0 0.6144 2.0 1 3.0057 46.0 2.3273 90.0 0.5973 3.0 12.4393 47.0 2.2491 91.0 0.5808 4.0 11.9011 48.0 2.1739 92.0 0.5647 5.0 11.3894 49.0 2.1016 93.0 0.5492 6.0 10.9028 50.0 2.0321 94.0 0.5342 7.0 10.4399 51.0 1.9656 95.0 0.5196 8.0 9.9995 52.0 1.9015 96.0 0.5055 9.0 9.5802 53.0 1.8399 97.0 0.4919 10.0 9.1810 54.0 1.7804 98.0 0.4786 11.0 8.8008 55.0 1.7232 99.0 0.4658 12.0 8.4385 56.0 1.6680 100.0 0.4533 13.0 8.0934 57.0 1.6149 借助上表，用万用表测量热敏电阻的阻值，比较实际温度，可以判断热敏电阻的好坏，也可以通 过测量热敏电阻的阻值来简单测量温度。 变频空调压缩机排气处热敏电阻 温度/阻值表（R25=50.000KΩB25/50=3950K） 温度(℃)阻值(KΩ)温度(℃)阻值(KΩ)温度(℃)阻值(KΩ)温度(℃)阻值(KΩ) -40.0 2009.2 0.0 168.10 40.0 26.507 80.0 6.3515 -39.0 1869.0 1.0 159.46 41.0 25.464 81.0 6.1541
热敏电阻根据温度系数分为两类：正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻。由于特性上的区别，应用场合互不相同。 正温度系数热敏电阻简称PTC（是Positive Temperature Coefficient 的缩写），超过一定的温度(居里温度---居里温度是指材料可以在铁磁体和顺磁体之间改变的温度。低于居里温度时该物质成为铁磁体，此时和材料有关的磁场很难改变。当温度高于居里温度时,该物质成为顺磁体，磁体的磁场很容易随周围磁场的改变而改变。这时的磁敏感度约为10的负6次方。)时，它的电阻值随着温度的升高呈阶跃性的增高。其原理是在陶瓷材料中引入微量稀土元素，如La、Nb...等，可使其电阻率下降到10Ω.cm以下，成为良好的半导体陶瓷材料。这种材料具有很大的正电阻温度系数，在居里温度以上几十度的温度范围内，其电阻率可增大 4~10个数量级，即产生所谓PTC效应。 目前大量被使用的PTC热敏电阻种类：恒温加热用PTC热敏电阻；低电压加热用PTC热敏电阻；空气加热用热敏电阻；过电流保护用PTC热敏电阻；过热保护用PTC热敏电阻；温度传感用PTC热敏电阻；延时启动用PTC 热敏电阻。 负温度系数热敏电阻简称NTC（是Negative Temperature Coefficient 的缩写），泛指负温度系数很大的半导体材料或元器件。它是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的。这些金属氧化物材料都具有半导体性质，因为在导电方式上完全类似锗、硅等半导体材料。温度低时，这些氧化物材料的载流子（电子和孔穴）数目少，所以其电阻值较高；随着温度的升高，载流子数目增加，所以电阻值降低。NTC热敏电阻器在室温下的变化范围在10O~1000000欧姆，温度系数-2%~-6.5%。NTC热敏电阻器可广泛应用于温度测量、温度补偿、抑制浪涌电流等场合。 PTC、NTC两种热敏电阻都可以用作温度传感，在目前的实际应用中，多采用NTC热敏电阻作为温度测量、控制的温度传感器。 NTC负温度系数热敏电阻专业术语 零功率电阻值R T（Ω） R T指在规定温度T时，采用引起电阻值变化相对于总的测量误差来说可以忽略不计的测量功率测得的电阻值。
NTC热敏电阻器在高精度温度测量中的应用 于丽丽1,王剑华2,殳伟群2 (1.同济大学电子信息学院,上海200092;2.同济大学中德学院,上海200092) 摘 要:介绍了用NT C热敏电阻器进行高精度温度测量的几点考虑。分析了影响测量精度的各种因素,并提出了一些解决方法,主要的措施有:直流恒流源微安级电流;四线制测量电路;高分辨力(24位)ADC;数字滤波;仪器自校准等。实际测量表明:使用恰当的热敏电阻器在较窄的范围内(0～60℃)测量精度可达±0.001℃。 关键词:热敏电阻器;高精度温度测量;校准 中图分类号:TP223 文献标识码:A 文章编号:1000-9787(2004)12-0075-03 Application of NTC thermistor in high accurate temperature measurement Y U Li2li1,W ANGJian2hua2,SH U Wei2qun2 (1.Dept of E lct I nfo,Tongji U niversity,Sh angh ai200092,China; 2.Dept of China2G erm any,Tongji U niversity,Sh angh ai200092,China) Abstract:A few res olvents of the problems in high accurate tem perature measurement using NT C thermistors are intro2 duced.The various factors affected measurement accuracy are analyzed,and a few res olvents are advanced.S ome mea2 sures are used:constant current s ource offering microam pere current,4wire tem perature measuring circuit,ADC with ex2 cellent res olution,digital filter,instrument recalibration itself,etc.I t is indicated that high accuracy of0.001℃in a nar2 row range of tem perature(0～60℃)can be achieved by using fit thermistors. K ey w ords:thermistor;high2accurate tem perature measurement;calibration 0 引 言 NT C热敏电阻器除具有体积小、响应快、耐振动等优点外,还有阻值高、温度特性曲线的斜率大等特点。由于阻值高,往往可以忽略引线电阻的影响,即允许采用二线制接法。由于阻值随温度变化大,相应输出较大,对二次仪表的要求相对较低。缺点是量程窄、互换性差。 针对本文涉及研制项目温度测量量程窄、测量精度要求高(22℃±0.01℃)等特点,选用了经反复老化、长期稳定性指标优于0.002℃/a的热敏电阻器。尽管其阻值很高,仍然采用四线制的接法,以消除很小一点的引线电阻影响。对单支传感器进行了量程范围内多个温度点的严格标定。将其与采用特殊结构的61 2 电阻测量仪表相配合,最后,得到了期待的精度[1]。 1 高精度温度测量系统的研究 1.1 数学模型 热敏电阻与温度的关系是严重非线性。为了对这种非线性进行尽可能准确的描述,采用了如下的S teinhart2Hart 方程 收稿日期:2004-06-27 R=exp(A+ B T +C T2 +D T3 ),(1)式中 T为绝对温度值,K;R为热敏电阻器在温度为T时的电阻值,Ω。A,B,C,D则为4个特定的参数。一般需要采用多个温度点(至少4点)的标定获得热敏电阻器在已知温度点的阻值,然后,经过拟合获得模型的参数。这是一个从T和R出发推算A,B,C,D的过程,即校准或建模的过程。而测量时,则是在已知A,B,C,D的前提下,根据测出的R和数学模型推算出T的过程,这实际上是个内插的过程。 1.2 影响测量精度的因素 为了用热敏电阻器进行高精度的温度测量,必须研究各种影响因素,并采取相应的对策。在不考虑热敏电阻器的长期稳定性的前提下,尚有如下因素应当考虑: (1)热敏电阻器的标定:从第1.1节的表述可以看出:高精度的测量实际是一个高精度的内插问题。而要进行高精度的内插,需要事先进行高精度的建模。而高精度的建 57 2004年第23卷第12期 传感器技术(Journal of T ransducer T echnology)
深圳市富温传感技术有限公司 人性科技感知温度 TEMPERATURE VS RESISTANCE TABLE Resistance 3.4513k Ohms at 114deg. C Resistance Tolerance + / - 1.5% B Value 4200K at 25/50 deg. C B Value Tolerance + / - 1 % Temp. (deg. C) Rmax (k Ohms) Rnor (k Ohms) Rmin (k Ohms) -20 1139.4650 1060.1345 986.1052 -19 1071.2083 997.2393 928.1697 -18 1007.4491 938.4533 873.9857 -17 947.8674 883.4849 823.2905 -16 892.1640 832.0642 775.8380 -15 840.0659 783.9421 731.4037 -14 791.3177 738.8882 689.7772 -13 745.6863 696.6897 650.7659 -12 702.9547 657.1495 614.1911 -11 662.9216 620.0852 579.8860 -10 625.4028 585.3280 547.6982 -9 590.2252 552.7214 517.4842 -8 557.2304 522.1205 489.1126 -7 526.2707 493.3907 462.4607 -6 497.2096 466.4075 437.4150 -5 469.9200 441.0550 413.8696 -4 444.2845 417.2257 391.7267 -3 420.1935 394.8199 370.8949 -2 397.5460 373.7448 351.2897 -1 376.2471 353.9141 332.8317 0 356.2099 335.2477 315.4483 1 337.3523 317.6710 299.0705 2 319.5989 301.1145 283.6353 3 302.8792 285.5136 269.0831 4 287.1273 270.8080 255.3588 5 272.2822 256.941 6 242.4108 6 258.2868 243.8621 230.1913 7 245.0881 231.5207 218.6553
NTC热敏电阻的基本特性 NTC热敏电阻是指具有负温度系数的热敏电阻。是使用单一高纯度材料、具有接近理论密度结构的高性能陶瓷。因此，在实现小型化的同时，还具有电阻值、温度特性波动小、对各种温度变化响应快的特点，可进行高灵敏度、高精度的检测。本公司提供各种形状、特性的小型、高可靠性产品，可满足广大客户的应用需求。 电阻－温度特性 热敏电阻的电阻－温度特性可近似地用式1表示。 (式1) R=R0 exp {B(1/T-1/T0)} R: 温度T(K)时的电阻值 Ro:温度T0(K)时的电阻值 B: B 值 *T(K)= t(oC)+273.15 exp:指数函数，e(无理数)=2.71828；exp {B(1/T-1/T0)} 指e 的{B(1/T-1/T0)} 次方。 但实际上，热敏电阻的B值并非是恒定的，其变化大小因材料构成而异，最大甚至可达5K/°C。因此在较大的温度范围内应用式1时，将与实测值之间存在一定误差。 此处，若将式1中的B值用式2所示的作为温度的函数计算时，则可降低与实测值之间的误差，可认为近似相等。 (式2) B T=CT2+DT+E 上式中，C、D、E为常数。 另外，因生产条件不同造成的B值的波动会引起常数E发生变化，但常数C、D 不变。因此，在探讨B值的波动量时，只需考虑常数E即可。 ?常数C、D、E的计算 常数C、D、E可由4点的(温度、电阻值)数据 (T0, R0). (T1, R1). (T2, R2) and (T3, R3)，通过式3～6计算。 首先由式样3根据T0和T1,T2,T3的电阻值求出B1,B2,B3,然后代入以下各式样。
?电阻值计算例 试根据电阻－温度特性表，求25°C时的电阻值为5(kΩ)，B值偏差为50(K)的热敏电阻在10°C～30°C 的电阻值。 ?步骤 (1) 根据电阻－温度特性表，求常数C、D、E。 T o=25+273.15 T1=10+273.15 T2=20+273.15 T3=30+273.15 (2) 代入B T=CT2+DT+E+50，求B T。 (3) 将数值代入R=5exp {(B T1/T-1/298.15)}，求R。 *T : 10+273.15～30+273.15 ?电阻－温度特性图如图1所示
NTC热敏电阻R/T对照表 型号: mfh103-3950 T(℃) R(KΩ) T(℃) R(KΩ) T(℃) R(KΩ) -20.0 95.3370 20.5 12.2138 61.0 2.3820 -19.5 92.6559 21.0 11.9425 61.5 2.3394 -19.0 90.0580 21.5 11.6778 62.0 2.2977 -18.5 87.5406 22.0 11.4198 62.5 2.2568 -18.0 85.1009 22.5 11.1681 63.0 2.2167 -17.5 82.7364 23.0 10.9227 63.5 2.1775 -17.0 80.4445 23.5 10.6834 64.0 2.1390 -16.5 78.2227 24.0 10.4499 64.5 2.1013 -16.0 76.0689 24.5 10.2222 65.0 2.0644 -15.5 73.9806 25.0 10.0000 65.5 2.0282 -15.0 71.9558 25.5 9.7833 66.0 1.9928 -14.5 69.9923 26.0 9.5718 66.5 1.9580 -14.0 68.0881 26.5 9.3655 67.0 1.9240 -13.5 66.2412 27.0 9.1642 67.5 1.8906 -13.0 64.4499 27.5 8.9677 68.0 1.8579 -12.5 62.7122 28.0 8.7760 68.5 1.8258 -12.0 61.0264 28.5 8.5889 69.0 1.7944 -11.5 59.3908 29.0 8.4063 69.5 1.7636 -11.0 57.8038 29.5 8.2281 70.0 1.7334 -10.5 56.2639 30.0 8.0541 70.5 1.7037 -10.0 54.7694 30.5 7.8842 71.0 1.6747 -9.5 53.3189 31.0 7.7184 71.5 1.6462 -9.0 51.9111 31.5 7.5565 72.0 1.6183 -8.5 50.5445 32.0 7.3985 72.5 1.5910 -8.0 49.2178 32.5 7.2442 73.0 1.5641 -7.5 47.9298 33.0 7.0935 73.5 1.5378 -7.0 46.6792 33.5 6.9463 74.0 1.5120 -6.5 45.4649 34.0 6.8026 74.5 1.4867 -6.0 44.2856 34.5 6.6622 75.0 1.4619 -5.5 43.1403 35.0 6.5251 75.5 1.4375 -5.0 42.0279 35.5 6.3912 76.0 1.4136 -4.5 40.9474 36.0 6.2604 76.5 1.3902 -4.0 39.8978 36.5 6.1326 77.0 1.3672 -3.5 38.8780 37.0 6.0077 77.5 1.3447 -3.0 37.8873 37.5 5.8858 78.0 1.3225 -2.5 36.9246 38.0 5.7666 78.5 1.3008 -2.0 35.9892 38.5 5.6501 79.0 1.2795 -1.5 35.0801 39.0 5.5363 79.5 1.2586 -1.0 34.1965 39.5 5.4251 80.0 1.2381 -0.5 33.3378 40.0 5.3164 80.5 1.2180 0.0 32.5030 40.5 5.2102 81.0 1.1983
评分： 大学物理实验设计性实验 实《用热敏电阻改装温度计》实验提要 设计要求 ⑴通过查找资料，并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明 书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该实验的实验原理。 ⑵选择实验的测量仪器，设计出实验方法和实验步骤，要具有可操作性。 ⑶根据实验情况自己确定所需的测量次数。 实验仪器 惠斯通电桥，电阻箱，表头，热敏电阻，水银温度计，加热电炉，烧杯等实验所改装的温度计的要求 （1）要求测量范围在40℃~80℃。 （2）定标时要求测量升温和降温中同一温度下热敏温度计的指示值（自己确定测量间隔，要达到一定的测量精度）。 （3）改装后用所改装的温度计测量多次不同温度的热水的温度，同时用水银温度计测出此时的热水温度（作为标准值），绘制出校正曲线。 提交整体设计方案时间 学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。提交整体设计方案，要求电子版。用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。 思考题 如何才能提高改装热敏温度计的精确度？ 用热敏电阻改装温度计 实验目的： 1．了解热敏电阻的特性； 2．掌握用热敏电阻测量温度的基本原理和方法； 3．进一步掌握惠斯通电桥的原理及应用。 实验仪器：
惠斯通电桥，电阻箱，热敏电阻，水银温度计，滑动变阻器，微安表，加热电炉，烧杯等 实验原理： 1．惠斯通电桥原理 惠斯通电桥原理电路图如图1所示。当电桥平衡时，B，D之间的电势相等，桥路电流I＝0，B,D之间相当于开路，则U B=U D;I1=I x,I2=I0; 于是I1R1=I2R2,I1R X=I2R0 由此得R1/R X=R2/R0 或R X=R0R1/R2 （1） （1）式即为惠斯通电桥的平衡条件，也是用来测量 电阻的原理公式。欲求R X，调节电桥平衡后，只要知道 R1,R2,R0的阻值，即可由(1)式求得其阻值。 2.热敏电阻温度计原理 热敏电阻是具有负的电阻温度系数，电阻值随温度升高而迅速下降，这是因为热敏电阻由半导体制成，在这些半导体内部，自由电子数目随温度的升高增加的很快，导电能力很快增强，虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动。但这样作用对导电性能的影响远小于电子被释放而改变导电性能的作用，所以温度上升会使电阻下降。 这样我们就可以测量电桥非平衡时通过桥路的电流大小来表征温度的高低。 热敏电阻温度计的设计电路图如图2示
B值是热敏电阻器的材料常数，即热敏电阻器的芯片（一种半导体陶瓷）在经过高温烧结后，形成具有一定电阻率的材料，每种配方和烧结温度下只有一个B值，所以种之为材料常数。 B值可以通过测量在25摄氏度和50摄氏度（或85摄氏度）时的电阻值后进行计算。B值与产品电阻温度系数正相关，也就是说B值越大，其电阻温度系数也就越大。 温度系数就是指温度每升高1度，电阻值的变化率。采用以下公式可以将B值换算成电阻温度系数： 电阻温度系数＝B值/T^2 （T为要换算的点绝对温度值） NTC热敏电阻器的B值一般在2000K－6000K之间，不能简单地说B值是越大越好还是越小越好，要看你用在什么地方。一般来说，作为温度测量、温度补偿以及抑制浪涌电阻用的产品，同样条件下是B值大点好。因为随着温度的变化，B值大的产品其电阻值变化更大，也就是说更灵敏。 NTC热敏电阻B值公式的: B= T1T2 Ln(RT1/RT2)/(T2-T1) 其中的B：NTC热敏电阻的B值,由厂家提供; RT1、RT2：热敏电阻在温度分别为T1、T2时的电阻值; T1、T2：绝对温标。V NTC热敏电阻B值公式。 先更正昨天的帖子，我用的热敏电阻的精度是1%，不是3%。 B= T1T2 Ln(RT1/RT2)/(T2-T1) ——（1） B：NTC热敏电阻的B值,由厂家提供;
RT1、RT2：热敏电阻在温度分别为T1、T2时的电阻值，厂家提供的是温度为298.15K （25摄氏度）时的阻值。 T1、T2：绝对温标。 我还是针对昨天的原理图简单的说说：由（1）式可得： RT1/RT2=e B（1/T1-1/T2）————————（2） 取T1=298.15K，此时热敏电阻的阻值为RT1=10K，故取R1=10K，设温 度为T2时的分压值为V2，则：V2=RT2Vcc/（RT2+R1），得 RT2=V2R1/（Vcc-V2），所以 RT1/RT2=Vcc/V2-1 代入（2）式得 e B（1/T1-1/T2） =Vcc/V2-1 得 B（1/T1-1/T2）=Ln（Vcc/V2-1） T2=T1/（1-T1（Ln（Vcc/V2-1））/B）设8位ADC输出值为N，则 Vcc/V2-1=256/N-1 所以 T2=T1（1-T1（Ln（256/N-1））/B）换算为摄氏温度后则 T=T2-273.15 你可以用C或VB编个程序从N=0开始到N=255计算出温度表，然后以N为索引查表直接得到温度。也可以通过实际测试出温度值构成温度表格，采用插值等算法得到温度值。我这里是以T1=25度计算的，你可以通过调整T1的值来测试更高或更低温度。
热敏电阻的物理特性与表示 热敏电阻的物理特性用下列参数表示： 电阻值、B值、耗散系数、热时间常数、电阻温度系数。 1、电阻值：R〔Ω〕 电阻值的近似值表示为：R2=R1exp[1/T2-1/T1] 其中：R2：绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕R1：绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕B：B值〔K〕 2、B值：B〔k〕 B值是电阻在两个温度之间变化的函数，表达式为： B= InR1-InR2 =2.3026(1ogR1-1ogR2) 1/T1-1/T2 1/T1-1/T2 其中：B：B值〔K〕R1：绝对温度为T1〔K〕时的电阻〔Ω〕R2：绝对温度为T2〔K〕时的电阻〔Ω〕 3、耗散系数：δ〔mW/℃〕 耗散系数是物体消耗的电功与相应的温升值之比。δ= W/T-Ta = I2 R/T-Ta 其中：δ：耗散系数δ〔mW/℃〕W：热敏电阻消耗的电功〔mW〕T：达到热平衡后的温度值〔℃〕Ta：室温〔℃〕I：在温度T时加热敏电阻上的电流值〔mA〕R：在温度T时加热敏电阻上的电流值〔KΩ〕在测量温度时，应注意防止热敏电阻由于加热造成的升温。 4、热时间常数：τ〔sec.〕 热敏电阻在零能量条件下，由于步阶效应使热敏电阻本身的温度发生改变，当温度在初始值和最终值之间改变63.2％所需的时间就是热时间系数τ。 5、电阻温度系数：α〔%/℃〕 α是表示热敏电阻器温度每变化1oC，其电阻值变化程度的系数〔即变化率〕，用α=1/R·dR/dT 表示，计算式为： α = 1/R·dR/dT×100 = -B/T2×100 其中：α：电阻温度系数〔%/℃〕R：绝对温度T〔K〕时的电阻值〔Ω〕B：B值〔K〕 PTC热敏电阻发热元件 一、PTC热敏电阻的简介： PTC热敏电阻发热元件是现代以至将来高科技尖端之产品。它被广泛应用于轻工、住宅、交通、航天、农业、医疗、环保、采矿、民用器械等，它与镍、铬丝或远红外等发热元件相比，具有卓越的优点。 有恒温、调温、自动控温的特殊功能 当在PTC元件施加交流或直流电压升温时，在居里点温度以下，电阻率很低；当一旦超越居里点温度，电阻率突然增大，使其电流下降至稳定值，达到自动控制温度、恒温目的。 不燃烧、安全可靠 PTC元件发热时不发红，无明火（电阻丝发红且有明火），不易燃烧。PTC元件周围温度超越限值时，其功率自动下降至平衡值，不会产生燃烧危险。 省电 PTC元件的能量输入采用比例式，有限流作用，比镍铬丝等发热元件的开关式能量输入还节省电力。 寿命长 PTC元件本身为氧化物，无镍铬丝之高温氧化弊端，也没有红外线管易碎现象，寿命长。并且多孔型比无孔型寿命更长。 结构简单 PTC元件本身自动控温，不需另加自动控制温度线路装置。特别是我公司新产品棗多孔型PTC更不需要其他散热装置，也不需用导电胶。 使用电压范围广 PTC元件在低压（6-36伏）和高压（110-240伏）下都能正常使用。 二、PTC热敏电阻的应用： 低压PTC元件适用于各类低电压加热器，仪器低温补偿，汽车上和电脑周边设备上的加热器。 高压PTC元件适用于下列电气设备的加热：电热保温碟、烘鞋器、热熔胶枪、电饭煲、电热靴、电热驱蚊器、静脉注射加热、轻便塑料封口机、蒸气发梳、蒸气发生器、加湿器、卷发器、录象机、复印机、自动售货机、热风帘、暖手
T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ） Max T (℃) R （ΚΩ） Min R （ΚΩ） Center R （ΚΩ） Max -30 1671.2 1721.2 1771.2 15 157.05 159.19 161.33 -29 1569.5 1615.9 1662.2 16 150.16 152.15 154.15 -28 1474.8 1517.8 1560.8 17 143.53 145.38 147.24 -27 1387.0 1426.8 1466.7 18 137.13 138.86 140.58 -26 1305.8 1342.8 1379.8 19 130.96 132.56 134.16 -25 1230.9 1265.3 1299.7 20 125.00 126.48 127.96 -24 1162.1 1194.1 1226.1 21 119.27 120.64 122.01 -23 1098.9 1128.7 1158.5 22 113.78 115.05 116.32 -22 1040.9 1068.8 1096.6 23 108.59 109.73 110.87 -21 987.82 1013.9 1039.9 24 103.63 104.71 105.79 -20 939.21 963.60 987.99 25 99.000 100.00 101.00 -19 878.25 900.70 923.16 26 94.648 95.629 96.609 -18 825.09 845.86 866.64 27 90.654 91.617 92.580 -17 778.08 797.36 816.64 28 87.037 87.985 88.932 -16 735.91 753.85 771.80 29 83.818 84.752 85.687 -15 697.56 714.30 731.04 30 81.015 81.940 82.865 -14 662.26 677.89 693.52 31 77.811 78.720 79.629 -13 629.37 643.98 658.58 32 74.679 75.571 76.463 -12 598.42 612.08 625.73 33 71.612 72.486 73.361 -11 569.05 581.81 594.57 34 68.611 69.467 70.323 -10 540.98 552.90 564.82 35 65.683 66.520 67.357 -9 514.01 525.13 536.26 36 62.837 63.654 64.471 -8 488.00 498.37 508.74 37 60.084 60.882 61.679 -7 462.85 472.51 482.16 38 57.438 58.216 58.994 -6 438.52 447.49 456.47 39 54.913 55.671 56.429 -5 414.97 423.30 431.63 40 52.521 53.260 53.999 -4 392.32 400.04 407.76 41 50.276 50.997 51.718 -3 371.74 378.91 386.08 42 48.190 48.894 49.598 -2 352.88 359.56 366.23 43 46.275 46.963 47.651 -1 335.49 341.70 347.91 44 44.541 45.215 45.889 0 318.95 325.10 331.25 45 42.998 43.660 44.322 1 303.83 309.58 315.33 46 41.279 41.926 42.573 2 289.63 294.99 300.35 47 39.656 40.288 40.920 3 276.20 281.20 286.21 48 38.122 38.740 39.357 4 263.46 268.13 272.81 49 36.669 37.273 37.877 5 251.34 255.70 260.06 50 35.289 35.880 36.471 6 239.77 243.84 247.92 51 33.976 34.554 35.132 7 228.72 232.52 236.32 52 32.724 33.289 33.854 8 218.14 221.68 225.23 53 31.524 32.077 32.630 9 208.02 211.32 214.62 54 30.372 30.913 31.454 10 198.33 201.40 204.47 55 29.261 29.790 30.319 11 188.70 191.55 194.40 56 28.186 28.703 29.220 12 179.94 182.59 185.25 57 27.142 27.647 28.152 13 171.84 174.31 176.78 58 26.124 26.617 27.111 14 164.25 166.55 168.85 59 25.128 25.610 26.091 R ---- T 分 度 表 R 25℃ =100.00KΩ±1% B 25/50： 3950 本页已使用福昕阅读器进行编辑。福昕软件（Ｃ）２００５－２００９，版权所有，仅供试用。