测量热敏电阻的温度特性.

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测量热敏电阻的温度特性

热敏电阻是用半导体材料制成的热敏器件,根据其电阻率随温度变化的特性不同,大致可分为三种类型:(1)NTC(负温度系数)型热敏电阻;(2)PTC(正温度系数)型热敏电阻;(3)CTC(临界温度系数)型热敏电阻。其中PTC型和CTC型热敏电阻在一定温度范围内,阻值随温度剧烈变化,因此可用做开关元件。在温度测量中使用较多的是NTC型热敏电阻,本实验将测量其电阻温度特性。

【实验目的】

1.本实验用温度计和数字万用表测定热敏电阻的电阻率与温度的关系。

2.掌握NTC(负温度系数)型热敏电阻器的阻值与温度关系特性。

3.学会通过数据处理来求得经验公式的方法。

【实验要求】

1.本实验要求学生根据实验室提供的条件,设计测量热敏电阻器的电阻温度特

性的装置。

2.用最小二乘法求出温度在室温到70C范围内的材料常数B。

3.先进行线性化处理,再用公式(5—5—2)计算NTC热敏电阻在温度9 =50C 时的

电阻温度系数。

4.测出结果,并对结果做出评价。

【实验仪器】

数字万用表,NTC热敏电阻,电热杯或恒温系统,数字温度计或水银温度计,恒流

源。

【实验提示】

1. NTC型热敏电阻其电阻一温度特性符合负指数规律,在不太宽的温度范围内

(小于450C),满足下式:

Ry —

(5—5—1)

式中RT,R0是温度温度为T(K),T0( K)时的电阻值;B是热敏电阻材料常数,

B 一般情况为2000—6000K。

2•定义a为热敏电阻的温度系数:

(5—5—2)

如果B=4000K,当T=20C(即T=293.15 K)时,热敏电阻的a (T) =4.7%厂C,

约为铂电阻的12倍。

3.将电热杯中加冷水,把NTC热敏电阻和玻璃温度计一起插在电热杯中。

4.先测出室温时(将NTC热敏电阻和温度计插入室温水中)温度9 0和NTC热敏电阻阻值R0,在冷水升温过程中,每升高5C时,测量相应的一组9 i与R 的值。要求温度从室温到80C范围内测出8〜10组数据。用公式T=273.15+ 9,

将摄氏温度9换算成热力学温度T o

5.热敏电阻在使用中应注意不能超过其温度范围,测量时流过的电流必须很小。

6.参考:沈元华,陆申龙.基础物理实验.高等教育出版社。