试验五用惠斯通电桥测量热敏电阻目的1研究热敏电阻的温度特性.PPT

实验1 热敏电阻特性的研究 [目的] 1、研究热敏电阻的温度特性。 2、掌握非平衡电桥的原理。 3、了解半导体温度计的结构及使用方法。[仪器及器件] 电阻箱、热敏电阻、加热器、计算机及配套仪器 [原理]  1、惠斯通电桥的线路原理 它的作用是将“桥”的两端点的电位直接进行比较。当B、D两点的电位相等时检流计中无电流通过，电桥达到平衡。其平衡条件为： 根据上式，由比例臂R4 / R2及电阻R1的大小，即可算出待测电阻RS的阻值。 2.热敏电阻工作原理 热敏电阻可以分为三类： 1、随着温度的上升而电阻值减少的NTC(负特性)热敏电阻； 2、随着温度的上升而电阻值增加的PTC(正特性)热敏电阻； 3、临界电阻温度系数热敏电阻。 　　 热敏电阻的材料构成 ?金属热敏电阻 材料：金、镍、铋等薄膜。 电阻温度系数多为正的，绝对值比半导体的小。 电阻与温度的关系基本上是线性的，耐高温能力较强，所以多用于温度的模拟测量。 半导体热敏电阻 材料：金属氧化物，例如氧化锰、氧化镍、氧化钴等。 电阻温度系数多为负的，绝对值比金属的大十多倍。 电阻与温度的关系是非线性的，耐高温能力较差，所以多用于辐射探测。 主要电学特性 热敏电阻的物理特性用下列参数表示：电阻值、B值、耗散系数、热时间常数、电阻温度系数。①．电阻值：RT(KΩ)热敏电阻的阻值与温度成指数关系，可近似表示为： 其中：R2：绝对温度为T2(K)时的电阻(KΩ)R1：绝对温度为T1(K)时的电阻(KΩ)B：(T1-T2)温区内B值(K)②：B值(K)B值决定于热敏的电导激活能，是反映热敏电阻阻值随温度变化快慢的参数，表达式为： 其中：B：(T1-T2)温区内B值(K)R1：绝对温度为T1(K)时的电阻(kΩ)R2：绝对温度为T2(K)时的电阻(kΩ) 3 本实验的特点 利用温度传感器替代传统温度计，计算机屏幕上实时准确地以虚拟温度计和文本框两种形式报告当前的液体温度，读数方便。在调节比较臂电阻时，计算机实时地分别用虚拟检流计显示、文字显示报告平衡情况，电桥平衡调节容易。 [内容及步骤] 1．实验组别设定 运行界面 当某组电桥达平衡时，单击相应“采集数据”的按钮，出现以下对话框 。 将当前的R0阻值输入后，计算机根据所得的电桥三个臂电阻计算出当前的热敏电阻阻值，与当前的液体温度一起报告在图5所示的界面上的“实验数据明细表”中，并实时地在R-T图上描出对应的一点。 给加热器加热，改变液体温度，待约升高5摄氏度时（注意没必要刻意去要求恰好5摄氏度，否则会很费时间的。计算机会自动记录下当前具体度值），停止加热，细心调节。 作实验报告 * * 电阻是电路中的基本元件，电阻是电路中的基本元件，电阻值的测量是基本的电学测量之一，测电阻的方法很多，其中以电桥法应用得最为普遍。