大学物理仿真
实验报告
姓名：白轩宇
班级：物联网11
学号：2110509006
学院：电信学院
热敏电阻的温度特性
一、实验目的
了解热敏电阻的电阻—温度特性及测温原理，学习惠斯通电桥的原理及使用方法，学习坐标变换、曲线改直的技巧。
二、实验所用仪器及使用方法
直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器。
三、实验原理
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：
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：
Rt是在温度为t时的电阻值。 惠斯通电桥的工作原理
如图所示：
四个电阻R0，R1，R2，Rx组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中Rx就是待测电阻。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Rx = (R1/R2)·R0，(R1/R2)和R0都已知，Rx即可求出。
电桥灵敏度的定义为：
式中ΔRx指的是在电桥平衡后Rx的微小改变量，Δn越大，说明电桥灵敏度越高。实验仪器
四、实验所测数据
? 不同T所对应的Rt 值
Rt均值，1 / T，及ln Rt的值
五、实验结果：
1.热敏电阻的Rt-t特性曲线
数据点连线作图
在图上找到T=50所对应的点做切线，可以求得切线的斜率：
K=（500-0）/(0-85)=5.88
由此计算出：α=-0.031
二次拟合的曲线：
在图上找到T=50所对应的点做切线，可以求得切线的斜率：
K=（495-0）/(0-84)=5.89
由
由此计算出：α=--0.031
2.ln Rt -- (1 / T)曲线
仿真实验画出图线如下图所示
但计算机仿真实验画出的曲线图中A的值计算有误，正确的A=0.0153.将图修正后如下：
A=0.0153，B=3047.5383
由此写出
Rt= 0.0153
六、思考题
1. 如何提高电桥的灵敏度？
2. 答：电桥的灵敏度和电源电压，检流计的灵敏度成正比，因此提高电源电压，检流计的灵敏度能提高电桥灵敏度。另外，检流计电阻，桥臂总阻值，桥臂电阻比也关系到电桥的灵敏度，因此合适的桥臂总阻值，桥臂电阻比也能提高电桥灵敏度。
2. 电桥选择不同量程时，对结果的准确度(有效数字)有何影响？
答：第1测量盘（×1000），即第1测量盘不置于“0”时，结果的有效数字位数都为四位。但选择不同量程时，电阻精确到的小数位数不同。选择量程时，要尽量使能读取四位有效数字，即第1测量盘不置于“0”。
第二篇：热敏电阻温度特性的测量
实验十二 热敏电阻温度特性的测量
[实验目的]
1.测量热敏电阻的温度特性
2.掌握箱式电桥的使用
3.学习用曲线改直的方法处理数据
[教学方法]
采用讨论式，提案式教学方法
[实验原理]
半导体热敏电阻与热电阻相比具有灵敏度高、体积小、反应快等优点。大多数热敏电阻具有负的温度特性，称为NTC型热敏电阻，其阻值与温度的关系可表示为
（1）
式中，
和
分别是温度
和
时的阻值；
和
是开尔文温标；B是材料常数，单位是K。也有些热敏电阻具有正的温度特性，称为PTC型热敏电阻，其阻值与温度的关系可表示为
，热敏电阻的主要性能指标是：
（1）标称值
是指25℃时的阻值。
（2）温度系数
.定义为温度变化一度时阻值的变化量与该温度下阻值之比
（3）
将式（2）代入式（3），得
（4）
不仅与材料常数有关，还与温度有关，低温段比高温段更灵敏。如果不作特殊说明，是指
时的
。材质不同，
也有很大差别，大约为（-3
~-6）×10
-2/K，它比热电阻的
高出10倍左右。图1是CU电阻和某一负温度系数热敏电阻的温度特性曲线。热敏电阻的缺点是非线性严重，元件的稳定性较差。
（3）材料常数B是与材质有关的常数，对NTC型热敏电阻来说，B值约为1500-6000K.（2）式两边取对数，得
（5）
令
则（5）式变为
（6）
[实验任务]
1.测绘NTC热敏电阻的温度特性曲线
2.绘制
图，由图求出材料常数B
3.计算温度系数
[数据处理]
中值点（
）
由于不作特殊说明，指293K时的温度系数
所以
[预习思考题]
1.本实验装置的系统误差因素有哪些？请指出三个以上。并说明在实验操作中怎样才能控制和减少这些误差因素的影响。
2.热敏电阻和铜热电阻比较，可以很大，可以很高，体积可以很小，这些特点对于测温性能有什么优越性？