首都師范大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告班級(jí)__光電3班___________組別____第二組_________姓名__鄧菊霞___________學(xué)號(hào)_1110600095_____日期___2012.11.20____指導(dǎo)教師_劉麗峰___【實(shí)驗(yàn)題目】熱敏電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?、研究熱敏電阻的溫度特性；2、掌握非平衡電橋的工作原理；3、了解半導(dǎo)體溫度計(jì)的結(jié)構(gòu)及使用方法【實(shí)驗(yàn)儀器】直流穩(wěn)壓電源、滑線變阻器、熱敏電阻、溫度計(jì)、電阻箱、微安表、檢流計(jì)、保溫杯、冰塊等?！緦?shí)驗(yàn)原理】熱敏電阻器是敏感元件的一類，按照溫度系數(shù)不同分為正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）和負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）。熱敏電阻器的典型特點(diǎn)是對溫度敏感，不同的溫度下表現(xiàn)出不同的電阻值。正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時(shí)電阻值越低，它們同屬于半導(dǎo)體器件。本實(shí)驗(yàn)所用的是負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻其電阻－溫度關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：（1）式中、代表溫度為、時(shí)熱敏電阻的阻值，為熱敏電阻的材料系數(shù)（n代表負(fù)電阻溫度系數(shù)）。上式是一個(gè)經(jīng)驗(yàn)公式，當(dāng)測溫范圍不太大時(shí)（＜450℃)，該式成立。其關(guān)系曲線如左圖所示。為便于使用，常取環(huán)境溫度為25℃作為參考溫度（即＝298K），則負(fù)溫度系數(shù)的熱敏電阻的電阻―溫度特性可寫成：（2）（常為）是熱敏電阻的標(biāo)稱電阻，其大小由熱敏電阻材料和幾何尺寸決定，對于一個(gè)確定的熱敏電阻，和為常數(shù)，可用實(shí)驗(yàn)方法求得。將（2）式兩邊取對數(shù)，得：（3）令則上式可寫成：（4）式中、可通過測量值、求出，利用幾組測量值，由圖解法或最小乘法可求出參數(shù)、，從而確定熱敏電阻的標(biāo)稱值和材料常數(shù)。由前面的實(shí)驗(yàn)可知，可由箱式惠斯通電橋測得某一溫度下的值，當(dāng)橋路平衡時(shí)，熱敏電阻的阻值，其中為比例臂值，為調(diào)節(jié)臂阻值。如圖2所示。溫度可由溫度計(jì)測出，注意：為熱力學(xué)溫標(biāo)，而溫度計(jì)測得的為攝氏溫標(biāo)?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】一、熱敏電阻溫度特性的研究——曲線的測定在保溫杯中加入適量溫水（水溫應(yīng)50℃，將溫度計(jì)和熱敏電阻放入杯中，用攪拌器適度攪拌；將熱敏電阻的引線接入單臂電橋的測試臂，選取合適比例臂，調(diào)整電橋平衡，測量【數(shù)據(jù)處理】根據(jù)，以及LN（R）—1/T線性擬合的公式可以算出R25=8934歐，Bn=3714.5【實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析】系統(tǒng)誤差有①攪拌不均勻，水的溫度不均勻②水的溫度與環(huán)境溫度差異較大，與外界存在熱交換。偶然誤差有：①讀萬用表讀數(shù)時(shí)，未讀準(zhǔn)確，或在不穩(wěn)定的情況下讀數(shù)?！舅伎碱}】1．試比較水銀溫度計(jì)與半導(dǎo)體溫度計(jì)的異同。水銀溫度計(jì)是膨脹式溫度計(jì)的一種，水銀的凝固點(diǎn)是:-39℃,沸點(diǎn)是:356.7℃,用來測量0--150℃或500℃以內(nèi)范圍的溫度，它只能作為就地監(jiān)督的儀表。用它來測量溫度，不僅比較簡單直觀，而且還可以避免外部遠(yuǎn)傳溫度計(jì)的誤差。它是利用半導(dǎo)體元件與溫度具有的特性關(guān)系構(gòu)成的溫度測量儀表。[1]由熱敏電阻、連接導(dǎo)線和顯示儀表組成，具有靈敏度高、構(gòu)造簡單和體積小等優(yōu)點(diǎn)，通常用于測量與室溫接近的溫度以及測量快速變化的溫度及點(diǎn)溫度。試比較回歸法和作圖法的優(yōu)缺點(diǎn)?；貧w法：優(yōu)點(diǎn)是精確，缺點(diǎn)是計(jì)算多繁瑣。作圖法：優(yōu)點(diǎn)是操作簡單，缺點(diǎn)是結(jié)果不是那么精確。用不同參數(shù)（，）的半導(dǎo)體材料制成的溫度計(jì)有什么不同？正溫度系數(shù)熱敏電阻器（PTC）在溫度越高時(shí)電阻值越大，負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻器（NTC）在溫度越高時(shí)電阻值越低.，根據(jù)這個(gè)公式可知，Bn,對溫度計(jì)的影響比R0大。4．平衡電橋與不平衡電橋有何區(qū)別？平衡電橋是把待測電阻與標(biāo)準(zhǔn)電阻進(jìn)行比較，通過調(diào)節(jié)電橋平衡，從而測得待測電阻值，如單臂直流電橋(惠斯登電橋)、雙臂直流電橋(開爾文電橋)。它們只能用于測量具有相對穩(wěn)定狀態(tài)的物理量，而在實(shí)際工程中和科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，很多