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热敏电阻温度特性研究实验———实验原理

 

实验原理

 1.半导体热敏电阻的电阻—温度特性

热敏电阻的电阻值与温度的关系为：

             (1)

A，B是与半导体材料有关的常数，T为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为：

               (2)

是在温度为t时的电阻值。 

2.惠斯通电桥的工作原理,如图所示：

惠斯通电桥原理图

四个电阻R₀，R₁，R₂，R_x组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中R_x就是待测热敏电阻。在四边形的一对对角A和C之间连接电源，而在另一对对角B和D之间接入检流计G。当B和D两点电位相等时，G中无电流通过，电桥便达到了平衡。平衡时必有R_x = (R₁/R₂)·R₀，(R₁/R₂)和R₀都已知，R_x即可求出。

电桥灵敏度的定义为：

        (3)

式中指的是在电桥平衡后的微小改变量，越大，说明电桥灵敏度越高。

 

 

热敏电阻温度特性研究实验———实验内容

 

实验内容

 

1.用箱式电桥研究热敏电阻温度特性

使用内接电源和内接检流计,按照实验电路图连线。

线路连接好以后，检流计调零。

调节直流电桥平衡。

测量并计算出室温时待测热敏电阻值Rx，微调电路中的电阻箱，测量并根据电桥灵敏度公式:或，计算出室温时直流电桥的电桥灵敏度。

调节适当的自耦调压器输出电压值，使烧杯中的水温从20℃升高到85℃以上，每隔5℃测量一次热敏电阻值Rt；再将自耦调压器输出电压值调为0V，使水慢慢冷却，降温过程中每隔5℃测量一次热敏电阻值Rt，最终求取升降温的平均电阻值，并作出热敏电阻阻值与温度对应关系曲线。

根据测量结果，利用公式和，分别求取温度T趋于无穷时的热敏电阻阻值、热敏电阻的材料常数B以及50℃时的电阻温度系数。

2. 用自组式电桥研究热敏电阻温度特性

按下图所示实验电路图正确连线。

直流电桥测电阻电路图

线路连接好以后，检流计调零。

调节直流电桥平衡。

测量并计算出室温时待测热敏电阻值Rx，微调电路中的电阻箱，测量并根据电桥灵敏度公式:S=△n/(△Rx/ Rx)或S=△n/(△R0/ R0)，计算出室温时直流电桥的电桥灵敏度。

选择合适的自耦调压器输出电压值，使烧杯中的水温从20℃升高到85℃以上，每隔5℃测量一次热敏电阻阻值；再将自耦调压器输出电压值调为0V，在水温的从85℃下降到室温的过程中，每隔5℃测量一次热敏电阻阻值，最终求取升降温的平均电阻值，并作出热敏电阻阻值与温度对应关系曲线。

根据测量结果，求取温度T趋于无穷时的热敏电阻阻值、热敏电阻的材料常数B以及50℃时的电阻温度系数。