郑州大学-半导体热敏电阻特性研究实验报告

半导体热敏电阻特性研究实验报告大学热敏电阻实验报告大学热敏电阻实验报告摘要：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。

关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性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】FQJ—Ⅱ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。

【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（1—1）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。

半导体热敏电阻特性研究【实验简介】热敏电阻是由半导体材料制成的一种电阻对温度变化非常敏感的热敏元件，利用这一特性可以将它作为感温元件制成热敏电阻温度计、温度传感器，实现测温、控温等功能。

热敏电阻作为感温元件具有灵敏度高、体积小、热惯性小等特点，在自动控温、测温等方面应用很广。

热敏电阻的温度特性曲线是热敏电阻的基本特性，本实验主要测量负温度系数、正温度系数热敏电阻的温度特性曲线，了解其测温原理实验原理【实验目的】1. 了解热敏电阻的温度特性及其测温、控温原理。

2. 测量热敏电阻的温度特性曲线。

3. 掌握作图法和最小二乘法（曲线拟合法）处理实验数据。

【预习思考题】1. 负温度系数（NTC）热敏电阻的特性是什么？2. 怎样用电桥测电阻？3．如何用作图法和最小二乘法（曲线拟合法）处理实验数据？【实验仪器】QJ-23型单臂电桥，DHT-2型热学实验仪。

【实验原理】1. 热敏电阻温度特性热敏电阻是其电阻值随温度显著变化的一种热敏元件，按照电阻随温度变化特性可以分为负温度系数热敏电阻（NTC）、正温度系数热敏电阻(PTC)、临界温度系数热敏电阻(CTC)。

负温度系数热敏电阻其电阻随着温度的升高而降低，主要用于测温和控温；正温度系数热敏电阻其电阻在达到某一温度后随着温度的升高而升高，在这一温度之前有一很小的负温度系数，在某一温度范围内，其电阻值会产生急剧变化。

适用于某些狭窄温度范围内的一些特殊应用；临界温度系数热敏电阻其电阻在达到临界温度点时急剧变化，主要用作开关。

热敏电阻的电阻-温度特性曲线如图4.10.1所示。

图4.10.1温度系数是反映热敏电阻对温度的敏感程度，是热敏电阻作为感温元件的一个重要参数，用表示，其定义为温度升高1ºC，热敏电阻的相对变化量，即（4.10.1）2. NTC型热敏电阻温度特性及其温度系数测量NTC半导体热敏电阻是由一些金属氧化物，如钴、锰、镍、铜等过渡金属的氧化物，采用不同比例的配方，经高温烧结而成，然后采用不同的封装形式制成珠状、片状、杠状、垫圈状等各种形状。

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。

实验半导体热敏电阻特性的研究
半导体热敏电阻是一种用于测量温度变化的电子元件，其电阻值会随着温度的变化而
发生改变。

因此，研究其特性对于热敏测温技术的应用以及半导体材料的研究都具有重要
意义。

本文对半导体热敏电阻特性进行了实验研究。

实验使用了一块样品，通过搭建电路系
统测量了其在不同温度下的电阻变化以及热敏电压的变化。

实验中控制了样品的温度变化，得到了一系列数据，进一步分析和研究了半导体热敏电阻的特性。

实验结果表明，当样品温度升高时，其电阻值呈现出单调递减的趋势。

相应地，热敏
电压也呈现出单调递减的趋势。

同时，研究还发现，样品的电阻值变化与温度之间存在着
一种明显的非线性关系。

当温度较低时，电阻的变化比较缓慢；而随着温度升高，电阻值
的变化速率则逐渐加快，最终呈现出了急剧下降的趋势。

通过对实验结果的进一步分析，我们得出了如下结论：半导体热敏电阻的特性主要受
到两个因素的影响，即样品的温度以及载流子浓度。

当样品温度升高时，载流子的浓度也
会随之上升，这将导致电阻值的降低。

此外，半导体热敏电阻的特性还受到其他因素的影响，例如半导体材料的化学成分、掺杂方式以及结构等因素都可能对其特性产生影响。

综上所述，本文通过实验研究了半导体热敏电阻的特性。

实验结果显示，其电阻值与
温度之间存在着非线性关系。

这项研究对于半导体材料的应用以及热敏测温技术的发展都
具有一定的借鉴意义。

未来，我们可以在此基础上进一步探索该元件的特性，并拓展其在
实际应用中的应用范围。

热敏电阻特性测量及应用实验报告一、实验目的1.了解热敏电阻的原理和特性；2.掌握热敏电阻的测量方法和技巧；3.通过实验探究热敏电阻的应用。

二、实验仪器与材料仪器：数字万用表、恒流源、温度计；材料：热敏电阻、直流电源。

三、实验原理热敏电阻是利用物质的电阻随温度的变化而变化的特性来实现温度测量的元件。

其电阻值与温度之间存在一定的函数关系，常用的是指数函数关系。

热敏电阻在使用时需要进行测量，常用的测量方法有电桥法和恒流源法。

在电桥法中，利用“桥臂比法”，在恒定电流的情况下，通过对电桥中的“调零”和“调谐”进行调整，在测得电桥平衡时，就可以得到热敏电阻的阻值。

在恒流源法中，利用恒流源对热敏电阻施加恒定电流，通过测量热敏电阻的电压降，进而计算出其阻值。

四、实验步骤1.将实验仪器接线如图所示；2.校准恒流源，使其输出电流为100mA；3.利用数字万用表检验电路通路是否畅通；4.调整实验室温度至指定范围内，读取实验用温度计的读数，并标定与所用热敏电阻的阻值对应的温度值；5.分别采用电桥法和恒流源法测量热敏电阻的阻值，并记录。

五、实验结果及分析1.利用电桥法测量的热敏电阻阻值为300Ω；2.利用恒流源法测量的热敏电阻阻值为280Ω。

六、实验结论通过本次实验，我们深入了解了热敏电阻的原理和特性，学会了热敏电阻的测量方法和技巧，并对其应用进行了探究。

实验结果表明，不同测量方法所得的热敏电阻阻值略有差异。

在实际应用中，需要综合考虑测量方法的准确性和应用场合的实际情况进行选择。

七、实验感想通过本次实验，我们不仅掌握了实际操作技能，还深入了解了热敏电阻的原理和应用，从而更好地认识到电阻的重要性和测量的必要性。

在今后的学习和应用中，我们将更加注重实践操作，探索创新，为科学技术的发展做出更大的贡献。

半导体热敏电阻特性研究实验报告《半导体热敏电阻特性研究实验报告》摘要：本实验旨在研究半导体热敏电阻的特性，通过实验测量不同温度下热敏电阻的电阻值，并分析其特性曲线。

实验结果表明，半导体热敏电阻的电阻值随温度的变化呈现出指数关系，具有良好的温度敏感性。

1. 引言半导体热敏电阻是一种温度敏感的电阻器件，其电阻值随温度的变化而变化。

在实际应用中，半导体热敏电阻常用于温度测量、温度补偿和温度控制等领域。

因此，研究半导体热敏电阻的特性对于提高其应用性能具有重要意义。

2. 实验目的通过实验测量不同温度下热敏电阻的电阻值，并绘制电阻-温度特性曲线，分析半导体热敏电阻的特性。

3. 实验原理半导体热敏电阻的电阻值与温度的关系可用指数函数表示：R = R0 * exp(B*(1/T-1/T0))其中，R为电阻值，R0为标定温度下的电阻值，B为常数，T为温度，T0为标定温度。

4. 实验装置和方法实验装置包括半导体热敏电阻、温度控制装置、数字万用表等。

首先将半导体热敏电阻与数字万用表连接，然后通过温度控制装置控制热敏电阻所处的温度，测量不同温度下热敏电阻的电阻值。

5. 实验结果与分析通过实验测量得到不同温度下热敏电阻的电阻值，并绘制电阻-温度特性曲线。

实验结果表明，半导体热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小，且呈现出指数关系。

这说明半导体热敏电阻具有良好的温度敏感性，适用于温度测量和控制。

6. 结论通过本实验，我们研究了半导体热敏电阻的特性，得出了其电阻值与温度呈指数关系的结论。

这为半导体热敏电阻在温度测量和控制领域的应用提供了重要的参考。

综上所述，本实验为研究半导体热敏电阻的特性提供了重要的实验数据和分析结果，对于深入理解半导体热敏电阻的工作原理和应用具有重要意义。

大学物理实验6-7半导体热敏电阻的温度特性实验目的：1. 掌握半导体热敏电阻的温度特性；2. 学习使用K2320027测温表进行温度测量；3. 学习使用半导体热敏电阻测试电路进行实验。

实验器材：1. 半导体热敏电阻试样；2. PT100温度传感器；3. 数字万用表；4. 恒流源；5. 变阻器；6. K2320027测温表；7. 恒温槽；8. 多用万能表。

实验原理：（一）半导体热敏电阻特性半导体材料的电阻率随温度的变化是非常大的。

在普通的半导体材料中，当温度从0℃升高到100℃的时候，电阻率可能变化10到100倍。

这一变化是非常敏感的，并且在不同的材料中具有不同的表现。

P型半导体材料电阻率随着温度的升高而减小，N型半导体材料电阻率随着温度的升高而增大。

在一些作为热敏电阻的材料中，电阻率的变化可以达到数百倍。

常用的热敏电阻材料有硼烯、碳、氮化硅、硅、锗、铝烯、锑酸铋等。

（二）半导体热敏电阻测试电路如图所示是半导体热敏电阻的测试电路。

实验中，要使用一台数字恒流源对半导体热敏电阻供应恒定的电流。

在半导体热敏电阻的两端并联一个变阻器，来测量半导体热敏电阻的阻值。

这一测量一般会通过多用万能表或与数显电压计相结合来完成。

同时，一个PT100温度传感器连接在半导体热敏电阻的一端，用来测量环境温度，以满足热敏电阻的临界温度的确定。

实验步骤：1. 启动恒温槽，将温度调节到1℃，使其恒温。

2. 将半导体热敏电阻的两端分别连接到数字万用表的电流档和电压档上，确定使用的恒流值。

3. 将PT100温度传感器的两端引线接入数字万用表的温度测量接口上。

4. 将数字恒流源连接在半导体热敏电阻的一端。

5. 打开数字万用表的电源开关，进行基准校准。

6. 在温度档下，使用K2320027测温表测量温度；同时多用万能表或数显电压计测量热敏电阻电阻值。

7. 将恒流值依次修改，取一定范围内的数值，得到热敏电阻的阻值；同样，取一定范围的温度值，得到温度值。

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。

半导体热敏电阻特性研究的实验半导体热敏电阻特性研究的实验实验⽬的研究热敏电阻的温度特性实验仪器BR-1半导体热敏电阻测试仪，电阻箱，热敏电阻，温度计，加热器等。

实验原理热敏电阻是阻值对温度变化⾮常敏感的⼀种半导体电阻。

热敏电阻的基本特性是温度特性。

实验表明，在⼀定的温度范围内，半导体的电阻率ρ和热⼒学温度T 之间的关系可表⽰为0b Ta eρ= ，式中0a 和b 为常量，其数值与材料的物理性质有关。

热敏电阻的阻值，根据欧姆定律可写成0b bTTT l l R a eaeS Sρ===式中l 为电极间的距离，S 为热敏电阻的横截⾯积，0l a a S=，常量a ，b 可⽤实验的⽅法求出。

将bT T R ae l =两侧取对数得，1ln ln T R a b T=+令1,ln ,ln T x y R A a T===，则有y A bx =+式中x ，y 可由测量值T 、T R 求出，利⽤n 组测量值，可⽤图解法、计算法求出参数A ，b 值，⼜可由A 求出a 值。

热敏电阻T R 在不同温度时的电阻值，可由惠斯通电桥测得。

实验内容1．将电阻箱、热敏电阻分别接⼊R×36和R ｒ插孔中。

2．将测量的精测、粗测转换开关打向“粗测”，通、断转换开关打向“断”。

3．将电压调节旋钮逆时针调⼩。

4．电热杯中装⼊冷⽔（离杯⼝1.5cm ），将热敏电阻与温度计放⼊电热杯中。

5．电阻箱的阻值先放到2K 的位置上（25℃时热敏电阻的阻值）， 6．打开电源开关，指⽰灯亮，电压调为5V ～6V 。

7．测量的通、断转换开关打向“通”，调节电阻箱使检流计指针基本为零，再将粗测转换开关打向“精测”调节电阻箱使检流计指针不偏转。

计下此时温度和热敏电阻的阻值，填⼊表格中。

8．加热电热杯，将温度每升⾼到5℃，按上述⽅法，将此时温度和热敏电阻的阻值，填⼊表格中，直⾄温度100℃为⽌。

9．实验完后，停⽌加热，关闭电源。

10．绘制测定热敏电阻的温度特性曲线。

热敏电阻特性测量及应用实验报告【前言】【实验内容】1. 实验目的1）了解热敏电阻的基本原理及特性；2）掌握热敏电阻的测量方法；3）掌握热敏电阻在温度测量和常温补偿等方面的应用。

2. 实验仪器和材料1）热敏电阻、电源、电表、细导线、夹子等。

2）非接触式温度计（选做）。

3. 实验操作1）实验前准备：从实验箱中取出热敏电阻、电源、电表等，插入插板台；用夹子将实验线夹在热敏电阻上，用细导线连接至仪器。

2）实验过程：（1）将热敏电阻用夹子夹在手指上，记录环境温度T_0及T_1。

用电压表或万用表在量程为2V或20V时选择直流电压档。

以T_0为温度起点，连接电路后加电源，记录电压表上的电压值V_0。

再将热敏电阻放在水杯中，用高温水浸泡10秒后取出，记录此时电压表上的电压值V_x，记录水杯中水的温度T_2。

以此类比方式继续用其他方法测量热敏电阻的电阻值，并计算温度。

（2）（选做）使用非接触式温度计记录热敏电阻在不同温度下的实际温度，并与测得的电阻值对比。

3）温度补偿实验：在电源电压确定的情况下，将热敏电阻置入水杯中，调节热水器的水温，在记录水温的前提下，分别记录水温变化的时候热敏电阻电阻值的变化。

4. 实验结果及分析1）实验数据T_0 = 25.3℃V_0 = 0.434 V热敏电阻测量值（kΩ） 0.817 0.767 0.453 0.176温度测量值（℃） 25.3 29.4 61.4 95.52）电阻与温度的关系热敏电阻的抵抗值与温度密切相关，一般而言，热敏电阻的抵抗值随着温度的升高而降低，其电阻与温度之间的关系如下图所示。

3）温度补偿实验结果在温度为27.2℃时，热敏电阻电阻值为0.783kΩ；实验结果表明，在相同的电源电压下，热敏电阻的电阻值与温度之间存在着一定的相关性。

在不同温度下，热敏电阻的电阻值变化较大，需要进行常温补偿，才能保证温度测量的准确性。

【总结与体会】通过本次实验，我熟悉了热敏电阻的特性和应用，掌握了热敏电阻的测量方法。