《热敏电阻》课件.ppt

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1、 半导体热敏电阻特性的研究半导体热敏电阻特性的研究 郑州大学物理实验中心 张敏半导体热敏电阻特性的研究半导体热敏电阻特性的研究 实验简介 实验目的 实验仪器 实验原理 实验内容 操作要点 数据记录 注意事项 实验简介实验简介 热敏电阻是由半导体材料制成的一种电阻值随电阻体的温度变化而显著变化的热敏器件。热敏电阻以体积小、结构简单、灵敏度高、稳定性好、价格低廉等优点，在工业生产的温度控制和电子线路的温度补偿以及测量仪器、医疗设备、家电等领域有广泛的应用.实验目的实验目的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。实验仪器实验仪器 QJ23a型直流电阻电桥箱式电桥

2、型直流电阻电桥箱式电桥 DHT-2型热学实验仪型热学实验仪实验仪器实验仪器箱式电桥，热敏电阻实验仪实验原理实验原理1.1.热敏电阻的分类热敏电阻的分类热敏电阻的分类热敏电阻的分类 NTC:NTC:电阻值随温度升高而减小。电阻值随温度升高而减小。PTC:PTC:达居里温度后电阻值随温度升高而增大。达居里温度后电阻值随温度升高而增大。CTC:CTC:达临界温度后电阻值随温度升高而迅速减小。达临界温度后电阻值随温度升高而迅速减小。实验原理实验原理 2.热敏电阻的温度特性热敏电阻的阻值和温度有如下关系：热敏电阻的阻值和温度有如下关系：（1 1）T:T:热力学温度；热力学温度；:T :T时的阻值；时的阻

3、值；B:B:由材料性质决定的常数；由材料性质决定的常数；A:A:与材料性质和电阻几何尺寸有关的常数。与材料性质和电阻几何尺寸有关的常数。将上式整理得：(2)按上式进行线性拟合可求得A和B。定义热敏电阻的温度系数 为：当温度变化一度 时热敏电阻的阻值变化率。用下式表示：(3)不是常数，它随温度变化，且不同材料、不同工艺的热敏电阻的 也不同。越大，热敏电阻的灵敏度越高。实验原理实验原理 3.和 B 的关系 由上面（1）式和（3）式可得：(4)(4)根据上式，知道B可求得T时的 。实验内容实验内容 1.1.测测测测 NTC NTC 型热敏电阻的温度特性曲线，计算型热敏电阻的温度特性曲线，计算型热敏电

4、阻的温度特性曲线，计算型热敏电阻的温度特性曲线，计算B B 和和和和 T=273 k T=273 k 时时时时的的的的 。（1 1）熟悉箱式电桥的使用方法，选择合适的电桥参）熟悉箱式电桥的使用方法，选择合适的电桥参 数，测出数，测出 室温时的热敏电阻值。室温时的热敏电阻值。（2 2）将实验仪预设温度为）将实验仪预设温度为8080度；加热电阻，温度从度；加热电阻，温度从3535度到度到8080度每度每5 5度测一次对应的电阻值。度测一次对应的电阻值。（3 3）作）作 R(t)R(t)t t 曲线，求曲线，求 B B 和和 。2.2.测出测出测出测出 PTC PTC 型热敏电阻的温度特性曲线，计算

5、型热敏电阻的温度特性曲线，计算型热敏电阻的温度特性曲线，计算型热敏电阻的温度特性曲线，计算B B和和和和T=273 k T=273 k 时时时时 。（1 1）实验仪预设温度为）实验仪预设温度为110110度；加热电阻，温度从度；加热电阻，温度从6565度到度到110110度每度每5 5度测一次对应的电阻值。度测一次对应的电阻值。（2 2）作）作 R(t)R(t)t t 曲线，求曲线，求 B B 和和 。操作要点操作要点1.电阻开始加热后，要及时、同步调电桥电阻使检流计指针指零。2.根据热敏电阻值的变化及时改变电桥的比率。数据记录数据记录 NTC NTC电阻电阻 t=22.7 t=22.7 R=

6、2829 R=2829欧姆欧姆t t 35 40 45 50 55 60 65 70 35 40 45 50 55 60 65 70R R欧姆欧姆 1663 1351 1109 861.7 704.8 580.5 480.4 398.8 1663 1351 1109 861.7 704.8 580.5 480.4 398.8 PTC PTC 电阻电阻 t=34.0 t=34.0 R=1274R=1274欧姆欧姆t t 70 75 80 85 90 95 100 105 70 75 80 85 90 95 100 105R R欧姆欧姆 1042 1030 1018 1016 1033 1077 1165 1340 1042 1030 1018 1016 1033 1077 1165 1340 注意事项注意事项 1.电桥检流计须先调零点；电阻加热前先测室温电阻值。2.热敏电阻不能长时间连续通电，以减少自身发热的影响。