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非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数(附详细资料)

更新时间:2023-12-11 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

一、名称:非平衡电桥检测热敏阻值的气温系数二、目的:3xk物理好资源网(原物理ok网)

1、掌握非平衡电桥的工作原理。3xk物理好资源网(原物理ok网)

2、了解金属导体的内阻随气温变化的规律。3xk物理好资源网(原物理ok网)

3、了解热敏内阻的内阻值与气温的关系。3xk物理好资源网(原物理ok网)

4、学习用非平衡电桥测定内阻气温系数的方式。3xk物理好资源网(原物理ok网)

三、仪器:3xk物理好资源网(原物理ok网)

1、热敏内阻。3xk物理好资源网(原物理ok网)

2、数字万用表。3xk物理好资源网(原物理ok网)

3、ZX-21型内阻箱。3xk物理好资源网(原物理ok网)

4、滑线变阻器。3xk物理好资源网(原物理ok网)

5、固定内阻器。3xk物理好资源网(原物理ok网)

6、水浴锅。3xk物理好资源网(原物理ok网)

7、温度计。3xk物理好资源网(原物理ok网)

8、直流稳压电源等。3xk物理好资源网(原物理ok网)

四、原理:3xk物理好资源网(原物理ok网)

热敏内阻由半导体材料制成,是一种敏感器件。其特征是在一定的湿度范围内,它的内阻率Tρ随气温T的变化而明显地变化,因此能直接将体温的变化转换为电量的变化。通常半导体热敏内阻随气温下降内阻率增长,称为负气温系数热敏内阻(简称“NTC”元件,其阻值率Tρ随热力学气温T的关系为TBTeA/0=ρ…(5,式中0A与B为常数,由材料的化学性质决定。3xk物理好资源网(原物理ok网)

也有些半导体热敏内阻,比如锰酸钡掺入微量稀土元素,采用陶瓷制造工艺焙烧而成的热敏内阻在气温下降到某特定范围(居里点时,内阻率会大幅上升,称为正气温系数热敏内阻(简称“PTC”元件。其阻值率的气温特点为:3xk物理好资源网(原物理ok网)

BTe3xk物理好资源网(原物理ok网)

导体电阻的测量实验报告_测量导体的电阻实验报告_测量导体实验报告电阻的方法3xk物理好资源网(原物理ok网)

A?'=ρρ…(6,式中A'、ρ3xk物理好资源网(原物理ok网)

B为常数,由材料化学性质决定。3xk物理好资源网(原物理ok网)

在本实验中我们使用的是负气温系数的热敏内阻。对于截面均匀的“NTC”元件,电阻TR由下式表示:TBT3xk物理好资源网(原物理ok网)

TeS3xk物理好资源网(原物理ok网)

ASlR/0==ρ(73xk物理好资源网(原物理ok网)

,式中l为热敏内阻两极间的距离,S为热敏内阻横截面积。令S3xk物理好资源网(原物理ok网)

AA03xk物理好资源网(原物理ok网)

=,则有:TBTAeR/=…(8,上式说明负气温系数热敏内阻的电阻随气温下降按指数规律增长,如图2所示,可见其对气温的敏感程度比金属内阻等其它感温器件要高得多。因为具有上述性质,热敏内阻被广泛应用于精密测温和手动温控电路中。对(8式两侧取对数,得3xk物理好资源网(原物理ok网)

ATB3xk物理好资源网(原物理ok网)

RTln1ln+=…(9,可见TRln与T3xk物理好资源网(原物理ok网)

1成线性关系导体电阻的测量实验报告,若从实验中测得若干个TR和对3xk物理好资源网(原物理ok网)

应的T值,通过画图法可求出A(由截距Aln求出和B(即斜率。3xk物理好资源网(原物理ok网)

半导体材料的激活能BkE=,式中k为玻耳兹曼常数(.1-?=kJ/K,将B与3xk物理好资源网(原物理ok网)

k值代入可求出E。按照内阻气温系数的定义:dT3xk物理好资源网(原物理ok网)

dRRdTdT3xk物理好资源网(原物理ok网)

TTT11=3xk物理好资源网(原物理ok网)

ρρα…3xk物理好资源网(原物理ok网)

(10,将(8式代入可求出热敏内阻的内阻气温系数:2T3xk物理好资源网(原物理ok网)

B-=α…(11,对给定材料的热敏内阻,在测得B值后,可求出该气温下的内阻气温系数。3xk物理好资源网(原物理ok网)

五、步骤:3xk物理好资源网(原物理ok网)

1、热敏体温计定标:①如图连接线路(接线时不要打开电源,其中xR为热敏内阻,3R为试验中给出的总电阻为1750Ω的滑动变阻器。将xR放在水浴锅中,注意3xk物理好资源网(原物理ok网)

不能接触水浴锅的壁和底。②调节1R为1000Ω,2R为100Ω,3R大概处在1500Ω的位置,打开直流稳压电源,调节电源电流为2V,数字万用表放在2mA档(先不3xk物理好资源网(原物理ok网)

要打开水浴锅电源。③从Ig=0时开始检测。调节Ig=0后,先将水浴锅设于“测温”,再打开水浴锅电源,马上记录下此时气温显示值t。④将水浴锅设于"设定",3xk物理好资源网(原物理ok网)

旋转"气温设定"旋钮至90C。3xk物理好资源网(原物理ok网)

,水浴锅开始对热敏内阻加热.记录10组不同水温t下的Ig,每隔5C。3xk物理好资源网(原物理ok网)

测一次导体电阻的测量实验报告,得到热敏内阻的定标曲线t-Ig.2、利用已记录的Ig,把热敏内阻换成内阻箱,通过调节阻值箱的电阻,使数字万用表显示相应的Ig,因而测出对应的tR,得到tR-t曲线,并按照数据组(tR,T,对exp(/tRabT=进行变量变换,弄成表达式3xk物理好资源网(原物理ok网)

Y=A+BX方式,借助最小二加法拟合得到具体热敏内阻的特点参数a、b。3xk物理好资源网(原物理ok网)

3、由求得的B,估算相应气温下的热敏内阻的气温系数。3xk物理好资源网(原物理ok网)

六、记录:3xk物理好资源网(原物理ok网)

七、数据处理:3xk物理好资源网(原物理ok网)

exp(/tRabT=→bT3xk物理好资源网(原物理ok网)

tRa=→lnln3xk物理好资源网(原物理ok网)

tbRaT3xk物理好资源网(原物理ok网)

=+令lntYR=,13xk物理好资源网(原物理ok网)

XT3xk物理好资源网(原物理ok网)

得lnYabX=+由上表中的数据可估算出a=0.01746,b=3892.81由2=3xk物理好资源网(原物理ok网)

ttdRb3xk物理好资源网(原物理ok网)

RdTT3xk物理好资源网(原物理ok网)

α=-得到以上α值。3xk物理好资源网(原物理ok网)

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