测量热敏电阻的温度系数.pdf

- ? 用热敏电阻测量温度 5

实验目的 了解热敏电阻的电阻 -温度特性和测温原理； 掌握惠斯通电桥的原理和使用方法； 学习坐标变换、曲线改直的技巧和用异号法消除零点误差等方法。

实验原理 热敏电阻是利用半导体陶瓷质工作体对温度非常敏感的特性制作的元件， 与一般常用的金属电

阻相比， 它有大得多的电阻温度系数值。 本实验所用的热敏元件是普通负电阻 -温度系数热敏电阻。 1. 半导体热敏电阻的温度特性 某些金属氧化物半导体的电阻与温度关系满足 B RT R eT （1） （R 是温度 T 时的阻值， R 是 T 趋于无穷时的阻值， B 是其材料常数， T 为热力学温度）。 T 而金属的电阻与温度的关系满足 R R [1 a(t t )] （2 ） t 2 t 1 2 1 （a 是与材料有关的系数， R t1 、Rt2 是温度分别为 t 1、t2 时的电阻值）。 定义电阻的温度系数是 1 dRt （3 ） R dt t （Rt 是在温度为 t 时的电阻值）。 比较金属的电阻 -温度特性，热敏电阻的电阻 -温度特性有三个特点： ① 热敏电阻的电阻 -温度曲线是呈指数下降的，而金属的电阻 -温度曲线是线性的。 B ② 热敏电阻的阻值随温度的升高而减小，因此温度系数是负的（ ）。金属的温度 2 T dR 系数是正的（ ）。 dt ③ 热敏电阻的温度系数约为 (30 ~ 60) 10 4 K 1 ，铜的温度系数为 4 10 4 K 1 。 相比之下， 热敏电阻的温度系数大几十倍， 所以，半导体电阻对温度变化的反应比金属电阻灵

敏得多。 6 14 22 室温下，半导体的电阻率介于良导体（约 10 cm ）和绝缘体（约 10 ~ 10 cm ）之间， 2 9

通常是 10 ~ 10 cm 。其特有的半导电性，一般归因于热运动、杂质或点阵缺陷。温度越高，原