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热敏电阻温度计的设计实验报告大连理工大学大学物理实验报告专业材料物理班级 0705 院(系) 材料学院成绩姓名童凌炜学号200767025 实验台号实验时间 2008 年 11 月 25 日，第14周，星期二第 5-6 节教师签字实验名称热敏电阻温度计的设计教师评语实验目的与要求:(1) 掌握电阻温度计测量温度的基本原理和方法。
(2) 设计和组装一个热敏电阻温度计。
主要仪器设备:稳压电源，自制电桥盒(如右下图所示)，直流单臂电桥箱和热敏电阻感温原件等。
实验原理和内容:热敏电阻温度计的工作原理由于热敏电阻的阻值具有随温度变化而变化的性质，我们可以将热敏电阻作为一个感温原件，以阻值的变化来体现环境温度的变化。
但是阻值的变化量以直接测量的方式获得可能存在较大的误差，因此要将其转化为一个对外部条件变化更加敏感的物理量; 本实验中选择的是电流，通过电桥可以将电阻阻值的变化转化为电流(电压)的变化。
R2、R3为可调节电阻， Rt为电桥的结构如右图所示， R1、热敏电阻。
当四个电阻值选择适当时，可以使电桥达到平衡，即AB之间(微安表头)没有电流流过，微安表指零; 当Rt发生变化时，电桥不平衡， AB间有电流流过，可以通过微安表读出电流大小，从而进一步表征温度的变化。
- 1 -当电桥不平衡时，可以描绘成如右侧的电路图。
根据基尔霍夫定律和R1=R2的条件，能够求得微安表在非平衡状态下的电流表达式:R2tU,(1)cdR，R3t I,gRR3tR，R，221gR，R3t式中， Ucd为加载在电桥两端的电压， Rg为微安表头的内阻值。
可以见到，为使Ig为相关于Rt的单值函数， R1、R2、R3和Ucd必须为定值，而其定制的大小则决定于以下两个因素:1) 热敏电阻的电阻-温度特性。
2) 所设计的温度计的测温上限t1和测温下限t2。
步骤与操作方法:1. 温度计的设计(1) 测出所选择的热敏电阻Rt-t曲线(或由实验室给出)。
NTC热敏电阻原理及应用资料NTC热敏电阻是一种电阻值随温度变化的电阻器件，NTC即Negative Temperature Coefficient的缩写，意思是负温度系数。
其电阻值随温度的升高而下降，这是因为NTC热敏电阻的材料具有随温度上升，电子浓度增加，电阻减小的特性。
NTC热敏电阻的原理是基于半导体材料的特性。
在室温下，材料中的导电能力主要由载流子提供，当温度升高时，载流子的激发和活动增加，电子浓度增加，而导致电阻值下降。
不同材料的NTC热敏电阻具有不同的温度系数，其中具有较大负温度系数的材料可以用来测量高温，而具有较小负温度系数的材料则可以用来测量低温。
1.温度测量与控制：NTC热敏电阻可以直接作为温度传感器使用，常用于温度测量和控制领域。
它们可以测量物体表面温度、液体温度和空气温度等。
2.功率电子器件的保护：NTC热敏电阻可以用于电源电路、发动机和电机等设备中，用来保护功率电子器件。
当器件温度升高超过设定值，NTC热敏电阻的电阻值将迅速下降，从而触发过流或过温保护，避免电子器件的损坏。
3.温度补偿：由于NTC热敏电阻的电阻值随温度变化，可以用于温度自动补偿电路中。
例如，在电子设备中，微电流增大会导致偏移，而将NTC热敏电阻与其他元件串联，可以实现自动补偿，减小传感器的偏差。
4.温度补偿电源：NTC热敏电阻可以用来补偿电源的温度系数，保持电源的稳定性。
在高温环境下，NTC热敏电阻的电阻值下降，从而提高电源输出电压，使得输出电压保持相对稳定。
总结起来，NTC热敏电阻作为一种根据温度变化而改变电阻值的器件，具有广泛的应用领域。
它们可以用于温度测量与控制、功率电子器件的保护、温度补偿和温度补偿电源等方面。
在实际应用中，根据需求选择合适的NTC热敏电阻材料和参数，可以实现各种不同的功能和应用。
NTC(负温度系数)热敏电阻器产品专业术语
1.零功率电阻值（RT）
在规定温度下，采用引起电阻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。
2.额定零功率电阻（R25）
热敏电阻器的设计电阻值，通常是指25℃时测得的零功率电阻值。
3.B值
B值是NTC（负温度系数）热敏电阻器的热敏指数，它被定义为两个温度下零功率电阻值的自然对数之差与两个温度倒数之差的比值，即：
式中：RT1--温度为T1时的零功率电阻值
RT2--温度为T2时的零功率电阻值
除非特别指出，B值是由25℃（298.15K）和50℃（323.15K）的零功率电阻值计算而得到的，
B值在工作温度范围内并不是一个严格的常数。
4.零功率电阻温度系数
指在规定温度下，热敏电阻器的零功率电阻随温度的变化率与它的零功率电阻值之比,即：
式中: аT-温度为T时的零功率电阻温度系数
RT-温度为T时的零功率电阻值
T-温度（以K表示）
B-B值
5.耗散系数δ
在规定的环境温度下，热敏电阻器耗散功率变化率与其相应温度变化之比，即：
δ =ΔP/ΔT
在工作温度范围内，δ随环境温度变化而有所变化。
6.热时间常数τ
在零功率条件下，当温度发生突变时，热敏电阻体温度变化了始末温度差的63.2%所需的时间。
τ与热敏电阻器的热容量C成正比，与其耗散系数δ成反比，即：τ= C/δ
7.最大稳态电流
在环境温度25℃时允许施加在热敏电阻上的最大连续电流。
8.电阻温度特性
热敏电阻器的零功率电阻值与其电阻体温度之间的依赖关系。
高中研究性学习代表成果简易火灾报j器的制作一、实验目的用负温度系数热敏电阻与光敏电阻制作简易火灾报j器。
在火灾发生时，通过简易火灾报j器提醒受灾者第一时间逃离火场并实行相应措施。
二、实验内容（一）理解火灾报j器工作原理（二）进行火灾报j器的结构设计（三）制作火灾报j器（四）成品的测试与分析讨论三、实验器材1.负温度系数热敏电阻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。
图1 负温度系数热敏电阻2.光敏电阻光敏电阻器是利用半导体的光电导效应制成的一种电阻值随入射光的强弱而改变的电阻器，又称为光电导探测器；入射光强，电阻减小，入射光弱，电阻增大。
还有另一种入射光弱，电阻减小，入射光强，电阻增大。
图2 光敏电阻3.烟雾传感器烟雾传感器通过内部电离室产生的正负离子，收到电场作用各自向正负电极移动，再通过烟雾逸出外电离室，干扰粒子运动进而改变电路的电流与电压，破坏电离室间的平衡，发出报j信号，达到拟人化报j机制。
4.其它面包板纽扣电池电池座发光二级管蜂鸣器连接跳线四、实验步骤（一）安装报j器将纽扣电池座安装在面包板上，将蜂鸣器安装在纽扣电池的正极附近，长腿插在与纽扣电池同一水平线面包板中间槽的另一边的孔内。
图3 电压式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。
（二）安装电阻并联链接负温度系数热敏电阻、光敏电阻和烟雾传感器。
图4 负温度系数热敏电阻器负温度系数热敏电阻器是以锰、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。
