大物仿真实验报告 热敏电阻的温度特性

热敏电阻实验报告————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期：班 级__光电3班___________ 组 别____第二组_________ 姓 名__邓菊霞___________ 学 号_1110600095_____日 期___2012.11.20____ 指导教师_刘丽峰___【实验题目】 热敏电阻温度特性实验【实验目的】1、研究热敏电阻的温度特性；2、掌握非平衡电桥的工作原理；3、了解半导体温度计的结构及使用方法【实验仪器】直流稳压电源、滑线变阻器、热敏电阻、温度计、电阻箱、微安表、检流计、保温杯、冰块等。

【实验原理】热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC ）和负温度系数热敏电阻器（NTC ）。

热敏电阻器的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。

正温度系数热敏电阻器（PTC ）在温度越高时电阻值越大，负温度系数热敏电阻器（NTC ）在温度越高时电阻值越低，它们同属于半导体器件。

本实验所用的是负温度系数热敏电阻。

负温度系数热敏电阻其电阻－温度关系的数学表达式为：)]T T (B exp[R R n T T 0011-= （1） 式中T R 、0T R 代表温度为T 、0T 时热敏电阻的阻值，n B 为热敏电阻的材料系数（n 代表负电阻温度系数）。

上式是一个经验公式，当测温范围不太大时（＜450℃)，该式成立。

其关系曲线如左图所示。

为便于使用，常取环境温度为25℃作为参考温度（即0T ＝298K ），则负温度系数的热敏电阻的电阻―温度特性可写成：)]T T (B exp[R R n T 02511-= （2） 0T R （常为25R ）是热敏电阻的标称电阻，其大小由热敏电阻材料和几何尺寸决定，对于一个确定的热敏电阻，25R 和n B 为常数，可用实验方法求得。

半导体热敏电阻的电阻—温度特性实验原理 1. 半导体热敏电阻的电阻—温度特性：某些金属氧化物半导体（如：Fe3O4、MgCr2O4 等）的电阻与温度的关系满足式（1）RT = R∞ eB T（1）式中 RT 是温度为 T 时的热敏电阻阻值，R∞ 是 T 趋于无穷时热敏电阻的阻值①，B 是热敏电阻的材料常数， T 为热力学温度。

热敏电阻对温度变化反应的灵敏度一般由电阻温度系数α来表示。

根据定义，电阻温度系数可由式（2）来决定：α=1 dRT RT dT（2）由于这类热敏电阻的α值为负，因此被称为负温度系数（NTC）热敏电阻，这也是最常见的一类热敏电阻。

2. 惠斯通电桥的工作原理半导体热敏电阻的工作阻值范围一般在 1~106Ω，需要较精确测量时常用电桥法，惠斯通电桥是一种应用很广泛的仪器。

惠斯通电桥的原理如图 1 所示。

四个电阻 R0 、 R1 、R2 和 R x 组成一个四边形，其中 R x 就是待测电阻。

在四边形的一对对角 A 和C 之间连接电源；而在另一对对角 B 和 D 之间接入检流计 G。

当 B 和 D 两点电势相等时，G 中无电流通过，电桥便达到了平衡。

平衡时必D R1 RxSGAGCR2 R B ER0Sb图 1 惠斯通电桥原理图图 2 惠斯通电桥面板图①由于(1)式只在某一温度范围内才适用，所以更确切的说R∞ 仅是公式的一个系数，而并非实际 T 趋于无穷时热敏电阻的阻值。

有 Rx =R1 R R0 ， 1 和 R0 都已知， R x 即可求出。

R0 为标准可变电阻，由有四个旋钮的电 R2 R2阻箱组成，最小改变量为 1Ω。

R1 称电桥的比率臂，由一个旋钮调节，它采用十进制固定 R2值，共分 0.001，0.01，0.1，1，10，100，1000 七挡。

测量时应选择合适的挡位，保证测量值有 4 位有效数。

电桥一般自带检流计，如图 2 所示，如果有特殊的精度要求也可外接检流计，本实验采用外接的检流计来判断电桥的平衡。

热敏电阻温度特性研究实验热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻器件，其特性可以用于温度测量、温度补偿和温度控制等应用。

为了研究热敏电阻的温度特性，我们可以进行以下实验来获取相关数据并分析。

第一步：实验准备在进行实验之前，我们需要准备以下材料和仪器：1. 热敏电阻：选择一款具有明确参数和规格的热敏电阻。

我们可以根据实际需求和实验目的选择合适的材料和规格。

2. 温度控制装置：使用恒温水槽或热电偶与温控器等设备来提供稳定的温度环境。

3. 电阻测量设备：选择一台高精度的电阻计来测量热敏电阻的电阻值。

4. 数据记录装置：通过连接电阻计和计算机，或是使用独立的数据记录设备，将实验数据记录下来以便后续分析。

第二步：实验过程1. 首先，将热敏电阻与电阻测量设备连接。

注意确保连接的稳定和可靠，避免因为松动或接触不良导致实验误差。

2. 将热敏电阻放置在温度控制装置中，并设定一系列不同的温度值。

可以根据实验需求选择适当的温度范围和步进值。

3. 保持每个温度值下的稳定状态，等待热敏电阻达到热平衡。

这样确保测量的数据准确可靠。

4. 使用电阻计测量每个温度下热敏电阻的电阻值，并记录下来。

为了提高准确度，可以对每个温度值进行多次测量并取平均值。

5. 根据实验需要，可以重复多次实验以获得更加可靠的数据。

第三步：实验数据分析与应用1. 整理实验数据，将测量得到的热敏电阻电阻值与相应的温度值进行对应。

2. 基于这些数据，我们可以绘制出热敏电阻的温度特性曲线，其中横轴表示温度，纵轴表示电阻值。

通过曲线的形状和趋势，我们可以分析出热敏电阻的温度响应特性和敏感度。

3. 进一步，我们可以根据实验数据和温度特性曲线，开发出与热敏电阻相关的温度测量、控制和补偿等应用。

例如，使用热敏电阻的温度特性来实现恒温控制系统、电子温度计或温度补偿技术。

其他专业性角度：1. 理论分析：可以通过数学模型和物理方程来解释和解析热敏电阻的温度特性。

例如，通过电阻和温度之间的数学关系，可以计算出电阻值随温度变化的速率或曲线斜率。

热敏电阻温度特性研究实验报告热敏电阻温度特性研究实验报告引言：热敏电阻是一种能够随温度变化而改变电阻值的电子元件。

它在工业、医疗、环保等领域中有着广泛的应用。

本实验旨在研究热敏电阻的温度特性，探索其在不同温度下的电阻变化规律，为其应用提供参考。

实验设计：本实验采用的热敏电阻为NTC热敏电阻，其电阻值随温度的升高而下降。

实验所用的测试仪器有温度计、电压源、电流表和万用表。

实验步骤：1. 将热敏电阻与电路连接，保证电路的正常工作。

2. 将电压源接入电路，调节电压为常数值。

3. 使用温度计测量热敏电阻的温度，记录下每个温度点对应的电阻值。

4. 重复步骤3，直到覆盖整个温度范围。

实验结果：通过实验数据的收集与整理，我们得到了热敏电阻在不同温度下的电阻值变化曲线。

实验结果表明，随着温度的升高，热敏电阻的电阻值呈现出逐渐下降的趋势。

当温度较低时，电阻值变化较小；而当温度升高到一定程度时，电阻值的变化速度加快。

讨论：1. 温度对热敏电阻的影响：根据实验结果，我们可以得出结论：温度对热敏电阻的电阻值有着显著的影响。

随着温度的升高，热敏电阻的电阻值逐渐下降。

这是因为在高温下，热敏电阻内部的电导率增加，电子的运动能力增强，从而导致电阻值的降低。

2. 热敏电阻的应用：热敏电阻的温度特性使其在许多领域中得到了广泛的应用。

例如，在温度控制系统中，热敏电阻可以用来检测环境温度，并通过控制电路来实现温度的自动调节。

此外，热敏电阻还可以用于温度计、温度补偿电路等方面。

结论：通过本次实验，我们对热敏电阻的温度特性有了更深入的了解。

实验结果表明，热敏电阻的电阻值随温度的升高而下降。

这一特性使得热敏电阻在许多领域中有着广泛的应用前景。

对于今后的研究和应用，我们可以进一步探索热敏电阻的温度特性，优化其性能，并将其应用于更多的领域中，为人们的生活和工作带来更多便利。

热敏电阻温度特性实验报告热敏电阻温度特性实验报告引言：热敏电阻是一种常用的电子元件，其电阻值会随着温度的变化而发生变化。

了解热敏电阻的温度特性对于电子设备的温度测量和控制至关重要。

本实验旨在通过测量热敏电阻的温度特性曲线，探究其电阻值与温度之间的关系。

实验材料和方法：材料：热敏电阻、直流电源、数字万用表、温度计、恒温水槽、温度控制器、导线等。

方法：1. 将热敏电阻与直流电源、数字万用表连接，组成电路。

2. 将温度计放置在恒温水槽中，并通过温度控制器控制水槽的温度。

3. 将热敏电阻放置在水槽中，使其与水温保持一致。

4. 通过调节温度控制器，使水槽的温度从低到高逐渐升高。

5. 每隔一段时间，记录热敏电阻的电阻值和相应的温度。

实验结果：在实验过程中，我们记录了热敏电阻的电阻值和相应的温度，并绘制了电阻-温度曲线图。

实验结果显示，热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小，呈现出明显的负温度系数特性。

随着温度的升高，电阻值的变化越来越明显，呈现出非线性的趋势。

讨论与分析：热敏电阻的温度特性是由其材料的特性决定的。

一般来说，热敏电阻的材料是半导体材料，其电阻值与材料的导电性质和能带结构有关。

在低温下，半导体材料中的载流子浓度较低，电阻值较大；随着温度的升高，载流子浓度增加，电阻值减小。

这种负温度系数特性使得热敏电阻在温度测量和控制中有着广泛的应用。

此外，热敏电阻的温度特性还受到环境因素的影响。

例如，温度的变化速率、湿度等因素都会对热敏电阻的温度特性产生一定的影响。

因此，在实际应用中，我们需要根据具体的环境条件对热敏电阻的温度特性进行修正和校准。

结论：通过本实验，我们成功地测量了热敏电阻的温度特性，并得到了电阻-温度曲线。

实验结果表明，热敏电阻的电阻值随着温度的升高而减小，呈现出负温度系数特性。

这一特性使得热敏电阻在温度测量和控制中具有重要的应用价值。

然而，需要注意的是，热敏电阻的温度特性受到环境因素的影响，因此在实际应用中需要进行修正和校准。

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一、实验目的
本次实验是为了研究热敏电阻的温度特性。

热敏电阻是一种特殊的电阻，通过实
验的方法来研究其随温度变化的特性，以确定其在不同温度下的电阻值，找出其受热量、
温度变化下的传感响应规律。

二、实验原理
热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化，其存在热敏效应。

具体来说，温度升高，热敏电阻的电阻值减小，反之温度降低，热敏电阻的电阻值则增大。

本次实验即是利用此
效应进行热敏电阻特性测试，以便研究其电阻值随温度变化的规律。

三、实验仪器与设备
实验的仪器装置主要有电源、万用表、频道及实验箱等。

实验箱对热敏电阻施加
不同温度，万用表检测热敏电阻电阻值，实验箱根据万用表检测出的信号进行反馈控温，
其参数设置为保持恒温30°C。

四、实验程序
1.启动电源，将热敏电阻放入实验箱内；
2.设置万用表检测热敏电阻的电阻值；
3.调整实验箱参数设置恒温30°C；
4.记录热敏电阻的电阻值和温度；
5.调整实验箱温度，重复步骤4，直至温度抵达预设值，实验结束。

五、实验结果
实验结果表中记录的是热敏电阻的电阻值R（Ω）与实验箱温度T（°C）之间的
关系，表格中温度标记为T1~T8，电阻值标记为R1~R8。

温度T 电阻值R
T1 R1
T2 R2
T3 R3
T4 R4
T5 R5 T6 R6 T7 R7 T8 R8。

一、实验目的1. 了解热敏电阻的电阻-温度特性及其测温原理。

2. 学习惠斯通电桥的原理及使用方法。

3. 学习坐标变换、曲线改直的技巧。

4. 掌握计算机在实验实时控制、数据采集、数据处理等方面的应用。

二、实验原理热敏电阻是一种半导体材料，其电阻值对温度变化非常敏感。

根据其电阻温度系数的不同，热敏电阻可以分为负温度系数（NTC）和正温度系数（PTC）两种类型。

1. NTC热敏电阻：随着温度的升高，电阻值逐渐减小。

其电阻-温度特性可用以下公式表示：\[ R(T) = R_0 \cdot e^{(A/T + B)} \]其中，\( R(T) \)为温度为T时的电阻值，\( R_0 \)为参考温度下的电阻值，A和B为与材料性质有关的常数。

2. PTC热敏电阻：随着温度的升高，电阻值逐渐增大。

其电阻-温度特性可用以下公式表示：\[ R(T) = R_0 \cdot (1 + A \cdot T + B \cdot T^2) \]其中，\( R(T) \)为温度为T时的电阻值，\( R_0 \)为参考温度下的电阻值，A和B为与材料性质有关的常数。

本实验采用惠斯通电桥测量热敏电阻的电阻值，并通过坐标变换、曲线改直等技巧，绘制出热敏电阻的电阻-温度特性曲线。

三、实验仪器1. 直流稳压电源（2~20V）2. 惠斯通电桥3. 待测热敏电阻4. 温度计5. 计算机及数据采集软件四、实验步骤1. 将待测热敏电阻接入惠斯通电桥的Rx端。

2. 设置稳压电源的输出电压，调节温度计，使温度逐渐升高。

3. 在不同温度下，读取电桥的输出电压值，并记录对应的温度值。

4. 将实验数据输入计算机，进行坐标变换、曲线改直等处理。

5. 绘制热敏电阻的电阻-温度特性曲线。

五、实验结果与分析1. 实验数据：| 温度（℃） | 电阻值（Ω） || -------- | -------- || 20 | 10000 || 30 | 5000 || 40 | 2500 || 50 | 1250 || 60 | 625 |2. 分析：根据实验数据，绘制出热敏电阻的电阻-温度特性曲线。

大学物理热敏电阻实验报告大学物理热敏电阻实验报告热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。

本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。

1、引言热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。

因此，热敏电阻一般可以分为:Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。

国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。

由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。

大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。

Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。

这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。

载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。

应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。

2、实验装置及原理【实验装置】FQJⅡ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器)，连接线若干大学物理实验报告大学物理实验报告。

【实验原理】根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。

因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为式中为两电极间距离，为热敏电阻的横截面。

大学物理仿真实验报告篇一：大学物理仿真实验报告大学物理仿真实验报告实验日期：2011年5月31日实验人员：机自实验名称：热敏电阻的温度特性一、实验目的：1、了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理；2、学习惠斯通电桥的原理及使用方法；3、学习坐标变换、曲线改直的技巧。

二、实验原理：热敏电阻---实验原理半导体热敏电阻的电阻—温度特性热敏电阻的电阻值与温度的关系为：A、B是与半导体材料有关的常数，T为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为惠斯通电桥的工作原理：如图所示：四个电阻R0，R1，R2，Rx 组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中Rx就是待测电阻。

在四边形的一对对角A和C之间连接电源，而在另一对对角B和D之间接入检流计G。

当B和D两点电位相等时，G中无电流通过，电桥便达到了平衡。

平衡时必有Rx = (R1/R2)·R0，(R1/R2)和R0都已知，Rx 即可求出。

电桥灵敏度的定义为：式中ΔRx指的是在电桥平衡后Rx的微小改变量，Δn越大，说明电桥灵敏度越高。

实验仪器三、实验仪器及使用方法：直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器、稳压电源。

四、实验内容：1、从室温开始，每隔5°C测量一次Rt，直到85°C。

撤去电炉，使水慢慢冷却，测量降温过程中，各对应温度点的Rt。

2、作ln Rt ~ (R1 / T)曲线，确定式(R1)中常数A和B五、数据记录及处理：1、数据处理结果如下：2、作ln Rt ~ (R1 / T)曲线如下：六、实验结论，误差分析及建议：1、实验结论：了解了惠斯通电桥的原理及使用方法；基本掌握坐标变换、曲线改直的技巧。

作ln Rt ~ (R1 / T)曲线，成线性关系。

2、误差分析：由于在记录过程中温度计视数在变化，故出现误差; 电源不稳定，造成系统误差；数据处理时产生偶然误差。

3、建议：1）在使用检流计时，要注意保护检流计，不要让大电流通过检流计，实验中间要用跃接2）实验过程中要注意电池按钮和接通检流计按钮的使用，检流计按钮先使用粗，然后再使用细，不要两个按钮同时使用。