用熱敏電阻測量溫度-實驗報告

1、實驗報告評分：系級學號姓名日期1實驗題目：用熱敏電阻測量溫度實驗題目：用熱敏電阻測量溫度實驗目的：實驗目的：了解熱敏電阻的電阻了解熱敏電阻的電阻溫度特性和測溫原理，掌握惠斯通電橋的原理和使用方法，學習坐溫度特性和測溫原理，掌握惠斯通電橋的原理和使用方法，學習坐標、曲線改直的技巧和用異號法消除零點誤差等方法。標、曲線改直的技巧和用異號法消除零點誤差等方法。實驗原理：實驗原理：1、半導體熱敏電阻的電阻、半導體熱敏電阻的電阻溫度特性溫度特性某

2、些金屬氧化物半導體（如：某些金屬氧化物半導體（如：FeFe3O4、MgCrMgCr2O4等）的電阻與等）的電阻與溫度關系滿足式（溫度關系滿足式（1）：）：TBTeRR??（1）金屬的電阻與溫度的關系滿足（金屬的電阻與溫度的關系滿足（2）：）：)](1[1212ttaRRtt???（2）根據(jù)定義，電阻的溫度系數(shù)可由式（根據(jù)定義，電阻的溫度系數(shù)可由式（3）來決定：）來決定：dtdRRatt1?（3）兩種情況的電阻溫度曲線如又圖（兩種情況的電

3、阻溫度曲線如又圖（1）圖（）圖（2）所示。）所示。熱敏電阻的電阻熱敏電阻的電阻溫度特性與金屬的電阻溫度特性與金屬的電阻溫度特性比較，溫度特性比較，有三個特點：三個特點：（1）熱敏電阻的電阻熱敏電阻的電阻溫度特性是非線性的（呈指數(shù)下溫度特性是非線性的（呈指數(shù)下降）降），而金屬的電阻，而金屬的電阻溫度特性是線性的。溫度特性是線性的。（2）熱敏電阻的阻值隨溫度的增加而減小，因此溫度系數(shù)是負的（熱敏電阻的阻值隨溫度的增加而減小，因此溫度系數(shù)是負

4、的（）。金屬的溫度。金屬的溫度2TBa?系數(shù)是正的（系數(shù)是正的（）。dtdRa?（3）半導體電阻對溫度變化的反應比金屬電阻靈敏得多。半導體電阻對溫度變化的反應比金屬電阻靈敏得多。這些差異的產(chǎn)生是因為當溫度升高時，原子運動加劇，對金屬中自由電子的運動有阻這些差異的產(chǎn)生是因為當溫度升高時，原子運動加劇，對金屬中自由電子的運動有阻礙作用，故金屬的電阻隨溫度的升高而呈線性緩慢增加；而在半導體中是靠空穴導電，當?shù)K作用，故金屬的電阻隨溫度的升高而呈

5、線性緩慢增加；而在半導體中是靠空穴導電，當溫度升高時，電子運動更頻繁，產(chǎn)生更多的空穴，從而促進導溫度升高時，電子運動更頻繁，產(chǎn)生更多的空穴，從而促進導電。電。2、惠斯通電橋的工作原理、惠斯通電橋的工作原理原理圖如右圖所示：原理圖如右圖所示：實驗報告評分：系級學號姓名日期3切線的斜率切線的斜率及電阻溫度系數(shù)及電阻溫度系數(shù)α。dtdR3作曲線，確定式（曲線，確定式（1）中的常數(shù)）中的常數(shù)R∞和B，再由式（，再由式（3）求）求α（5050℃時

6、）℃時）。TRt1ln?（5）21TBdtdRRtt????4比較式（比較式（3）和（）和（5）兩個結(jié)果，試解釋那種方法求出的材料常數(shù)）兩個結(jié)果，試解釋那種方法求出的材料常數(shù)B和電阻溫度系數(shù)和電阻溫度系數(shù)α更準確。更準確。實驗器材：實驗器材：直流單臂電橋直流單臂電橋、檢流計檢流計、待測熱敏電阻和溫度計待測熱敏電阻和溫度計、調(diào)壓器調(diào)壓器實驗桌號：實驗桌號：9號實驗數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理：實驗數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)處理：1、2929℃E=3VE=3VR0=14

7、76=1476ΩR0△R0=1477=1477Ω△n=2n=2R0△R0=1475=1475Ω△n=2n=22、（1）溫度上升時溫度）溫度上升時溫度電阻的關系電阻的關系表1溫度上升時溫度溫度上升時溫度電阻的關系電阻的關系（2）溫度下降時溫度）溫度下降時溫度電阻的關系電阻的關系表2溫度下降時溫度溫度下降時溫度電阻的關系電阻的關系溫度℃354045505560RtΩ1120945.0756.0637.0530.0454.0溫度℃657075