一、 名称：非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数
二、 目的：
1、 掌握非平衡电桥的工作原理。
2、 了解金属导体的电阻随温度变化的规律。
3、 了解热敏电阻的电阻值与温度的关系。
4、 学习用非平衡电桥测定电阻温度系数的方法。
三、 仪器：
1、 热敏电阻。
2、 数字万用表。
3、 ZX-21型电阻箱。
4、 滑线变阻器。
5、 固定电阻器。
6、 水浴锅。
7、 温度计。
8、 直流稳压电源等。
四、 原理：
热敏电阻由半导体材料制成，是一种敏感元件。其特点是在一定的温度范围内，它的电阻率
随温度
的变化而显著地变化，因而能直接将温度的变化转换为电量的变化。一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降，称为负温度系数热敏电阻（简称“NTC”元件），其电阻率随热力学温度的关系为 
…（5），式中
与
为常数，由材料的物理性质决定。
也有些半导体热敏电阻，例如钛酸钡掺入微量稀土元素，采用陶瓷制造工艺烧结而成的热敏电阻在温度升高到某特定范围（居里点）时，电阻率会急剧上升，称为正温度系数热敏电阻（简称“PTC”元件）。其电阻率的温度特性为：
…（6），式中
、
为常数，由材料物理性质决定。
在本实验中我们使用的是负温度系数的热敏电阻。对于截面均匀的“NTC”元件，阻值
由下式表示：
…（7），式中
为热敏电阻两极间的距离，
为热敏电阻横截面积。令
，则有：
…（8），上式说明负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高按指数规律下降，如图2所示，可见其对温度的敏感程度比金属电阻等其它感温元件要高得多。由于具有上述性质，热敏电阻被广泛应用于精密测温和自动控温电路中。对（8）式两边取对数，得
…（9），可见
与
成线性关系，若从实验中测得若干个
和对应的值，通过作图法可求出
(由截距
求出)和(即斜率)。
半导体材料的激活能
，式中
为玻耳兹曼常数(
J/K)，将与
值代入可求出
。根据电阻温度系数的定义：
… （10），将（8）式代入可求出热敏电阻的电阻温度系数：
… （11），对给定材料的热敏电阻，在测得
值后，可求出该温度下的电阻温度系数。
…… …… 余下全文
与温度
间的关系常用以下经验公式表示：
（1）
为
C时的电阻，
为常系数。
（2）
比
小很多，在不太大的温度范围内，
（3）
范围内，
关系曲线（图1）近似为一条直线，斜率为
，截距为
曲线，可求得该导体的电阻温度系数。方法是从曲线上任取相距较远的两
）及(
)，根据（3）式有：
（4）
随温度
的变化而显著地变化，因而能直接将温度的变化转换为电量的变化。一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降，称为负温度系数热敏电阻（简称“NTC”元件），其电阻率
，桥臂电阻之间存在如下关系：
发生改变而其他参数不变，将导致
，
是
?? ?
发生改变而其他参数不变，将导致Ig
0，Ig是
可表示为：
为常量，其值与材料性质有关。
，桥臂电阻之间存在如下关系：
发生改变而其他参数不变，将导致
，
是
可表示为：
为
，
为
，
大约处于
的位置，打开直流稳压电源，调节电源电压为
，数字万用表置于
挡。从
。将水浴锅设于“设定”，旋转“温度设定”至90℃，水浴锅开始对热敏电阻加热，记录10组不同温度
。
曲线，并根据数据组
，对
形式，用最小二乘法拟合得到具体热敏电阻的特性参数
。由求得的
，计算相应温度下的热敏电阻的温度系数。
