熱敏電阻實(shí)驗(yàn)報(bào)告

本文格式為Word版，下載可任意編輯——熱敏電阻實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)__光電3班___________

組別____其次組_________姓名__鄧菊霞___________

學(xué)號(hào)_1110600095_____日期___2022、11、20____

指導(dǎo)教師_劉麗峰___

熱敏電阻溫度特性試驗(yàn)

1、研究熱敏電阻得溫度特性;2、把握非平衡電橋得工作原理;3、了解半導(dǎo)體溫度計(jì)得結(jié)構(gòu)及使用方法

直流穩(wěn)壓電源、滑線變阻器、熱敏電阻、溫度計(jì)、電阻箱、微安表、檢流計(jì)、保溫杯、冰塊等。

熱敏電阻器就是敏感元件得一類,依照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)與負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)。熱敏電阻器得典型特點(diǎn)就是對溫度敏感,不同得溫度下表現(xiàn)出不同得電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時(shí)電阻值越大,負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時(shí)電阻值越低,它們同屬于半導(dǎo)體器件。本試驗(yàn)所用得就是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻其電阻－溫度關(guān)系得數(shù)學(xué)表達(dá)式為:

(1)式中、代表溫度為、時(shí)熱敏電阻得阻值,為熱敏電阻得材料系數(shù)(n代表負(fù)電阻溫度系數(shù))。上式就是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式,當(dāng)測溫范圍不太大時(shí)(＜450℃),該式成立。其關(guān)系曲線如左圖所示。

為便于使用,常取環(huán)境溫度為25℃作為參考溫度(即＝298K),則負(fù)溫度系數(shù)得熱敏電阻得電阻―溫度特性可寫成:

(2)

(常為)就是熱敏電阻得標(biāo)稱電阻,其大小由熱敏電阻材料與幾何尺寸決定,對于一個(gè)確定得熱敏電阻,與為常數(shù),可用試驗(yàn)方法求得。

將(2)式兩邊取對數(shù),得:

(3)令則上式可寫成:

(4)式中、可通過測量值、求出,利用幾組測量值,由圖解法或最小乘法可求出參數(shù)、,從而確定熱敏電阻得標(biāo)稱值與材料常數(shù)。由前面得試驗(yàn)可知,可由箱式惠斯通電橋測得某一溫度下得值,當(dāng)橋路平衡時(shí),熱敏電阻得阻值,其中為比例臂值,為調(diào)理臂阻值。如圖2所示。

溫度可由溫度計(jì)測出,注意:為熱力學(xué)溫標(biāo),而溫度計(jì)測得得為攝氏溫標(biāo)。

一、熱敏電阻溫度特性得研究曲線得測定在保溫杯中參與適量溫水(水溫應(yīng)50℃,將溫度計(jì)與熱敏電阻放入杯中,用攪拌器適度攪拌;將熱敏電阻得引線接入單臂電橋得測試臂,選取適合比例臂,調(diào)整電橋平衡,測量。之后立刻讀出溫度計(jì)得即時(shí)示值,參與適當(dāng)冷水或冰塊,使水溫下降1℃－2℃左右,重復(fù)上述測量,可測得一組(,)值。

注意::在45℃左右得阻值約為14000。

要求:溫度得變化范圍可在45℃－10℃左右。

在測量一組(,)值后,可立刻測量不平衡電流,即要求同時(shí)測量(,)、(,)值。

二、熱敏電阻溫度計(jì)得標(biāo)定曲線曲線得測定。

將橋路中得檢流計(jì)換成微安表。將調(diào)理臂置于為50000時(shí)得對應(yīng)值(此時(shí)得對應(yīng)得溫度值約為10℃),合上開關(guān),讀出微安表示值及溫度計(jì)得示數(shù)。在使水溫下降后,重復(fù)上述測量,可得到一組(,)值。注意:測量就是近同時(shí)進(jìn)行得、將(、)數(shù)據(jù)組輸入EXCEL表格,檢查測試結(jié)果。

三、用熱敏電阻與溫度計(jì)測量自己得體溫或室溫。

將測得得值代入標(biāo)定曲線,確定對應(yīng)得值,并與溫度計(jì)測得結(jié)果對比

t(攝氏度)4、810、321、724、528、437、54345、446、650、3R(歐)1978019010104909100772054104370396038303340V(mV)0-22、1-109、3-142、2-98、72003904324495151/(t+273)0、0035990、003530、00339

0、0033610、003320、003220、0031640、003140、0031280、003093Ln(R)9、8924279、8574449、2581789、116038、951578、5960048、3825188、2839998、250628、113726I(mA)0、1540、1170、1090、08920、037-0、013-0、016-0、0016-0、0012V(mV)515449432390200-98、7-142、2-109、3-22、1

根據(jù),以及LN(R)1/T線性擬合得公式可以算出R25=8934歐,Bn=3714、5

系統(tǒng)誤差有①攪拌不均勻,水得溫度不均勻②水得溫度與環(huán)境溫度差異較大,與外界存在熱交換。偶然誤差有:①讀萬用表讀數(shù)時(shí),未讀確切,或在不穩(wěn)定得狀況下讀數(shù)。

1.試對比水銀溫度計(jì)與半導(dǎo)體溫度計(jì)得異同。

水銀溫度計(jì)就是膨脹式溫度計(jì)得一種,水銀得凝固點(diǎn)就是:-39℃,沸點(diǎn)就是:356、7℃,用來測量0--150℃或500℃以內(nèi)范圍得溫度,它只能作為就地監(jiān)視得儀表。用它來測量溫度,不僅對比簡單直觀,而且還可以避免外部遠(yuǎn)傳溫度計(jì)得誤差。

它就是利用半導(dǎo)體元件與溫度具有得特性關(guān)系構(gòu)成得溫度測量儀表。

[1]

由熱敏電阻、連接導(dǎo)線與顯示儀表組成,具有靈敏度高、構(gòu)造簡單與體積小等優(yōu)點(diǎn),尋常用于測量與室溫接近得溫度以及測量快速變化得溫度及點(diǎn)溫度。

22．試對比回歸法與作圖法得優(yōu)缺點(diǎn)。

回歸法:優(yōu)點(diǎn)就是準(zhǔn)確,缺點(diǎn)就是計(jì)算多繁瑣。

作圖法:優(yōu)點(diǎn)就是操作簡單,缺點(diǎn)就是結(jié)果不就是那么準(zhǔn)確。

3．用不同參數(shù)(,)得半導(dǎo)體材料制成得溫度計(jì)有什么不同？正溫度系數(shù)熱敏電阻器(PTC)在溫度越高時(shí)電阻值越大,負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器(NTC)在溫度越高時(shí)電阻值越低、,根據(jù)這個(gè)公式可知,Bn,對溫度計(jì)得影響比R0大。

4.平衡電橋與不平衡電橋有何區(qū)別？平衡電橋就是把待測電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行對比,通過調(diào)理電橋平衡,從而測得待測電阻值,如單臂直流電橋(惠斯登電橋)、雙臂直流電橋(開爾文電橋)。