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半导体热敏电阻的特性研究 【实验简介】 热敏电阻是一种电阻值随其温度变化而显著变化的电阻，大多由金属氧化物半导体材料制成，或由单晶半导体、玻璃和塑料制成的。由于热敏电阻具有体积小、结构简单、灵敏度高、稳定性好、可实现远程测量和控制等优点，所以广泛应用于测温、控温、温度补偿、报警等领域。热敏电阻分为负温度系数（NTC）热敏电阻、正温度系数（PTC）热敏电阻和开关型热敏电阻，前两者电阻率随温度的变化一般是指数规律。 【实验目的】 1．巩固和复习用电桥测量电阻的方法； 2. 学习如何用电桥测量热敏电阻的温度特性； 3．了解电桥在非电量测量中的应用。 【实验原理】 1．热敏电阻温度特性原理 2．直流电桥电路原理 【实验仪器】 FB203A型半导体热敏电阻特性研究试验仪（电源、检流、控温、测温）1台 FB203A型半导体热敏电阻特性研究试验仪（自组惠斯登电桥电阻箱）1台 正（或负）温度系数（PTC或NTC）热敏电阻1付 专用连接线若干 【实验内容与步骤】 【注意事项】 1.使用电桥时，应避免将R1、 R2、 R3同时调到零值附近测量，这样可能会出现较大的工作电流，测量精度也会下降。 2.电桥的工作电压一般不要超过3V，否则通过热敏电阻的电流过大，可能损坏热敏电阻。 3. 热敏电阻作为测量温度的敏感元件时，必须要求它的电阻值只随环境温度而变化，与通过的电流无关。因此，流经热敏电阻的电流一般选取其伏安特性曲线的线性部分的五分之一；同时流过的电流越小越好。 4. 测量时，密切注视检流计G，若指针迅速偏转，说明通过G的电流很大，应迅速断开k1，以免烧坏检流计。 5. 注意绝对温度 T 与摄氏温度 t 的关系。 【实验报告的要求】 1．实验名称 2．实验仪器 3．实验目的 4．实验原理及所采用的实验方法 5．实验内容 6．数据处理 【预习抽查问题与思考题】 1. 实验的目的是什么？ 2. 为什么用电桥测电阻一般比伏安法测量的准确度高？ 3. 在测量半导体热敏电阻时，当桥路达到平衡后，撤去电源，对电路会有什么影响？（电流计是否偏转）为什么？ 4. NTC半导体热敏电阻与普通电阻比较，具有什么特点？ 5. 如何减小温度不稳定对测量的影响？ 6. 半导体热敏电阻具有怎样的温度特性？ 7. 利用半导体热敏电阻的温度特性，能否制作一只温度计？ 8. 本实验要求用作图法处理数据，请考虑一下用哪一个量作为横轴的自变量？哪一个量作为纵轴的因变量？得到的曲线是什么形状？ * 半导体热敏电阻的特性研究 * 大学物理实验 主讲教师：李明非 吉林建筑工程学院城建学院 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 实验表明在一定温度范围内，半导体的电阻率ρ和绝对温度 T （单位K）之间的关系为 式中A1与B对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 对于截面均匀的热敏电阻，其电阻值RT可以根据电阻定律写为 式中l 为两电极间距离，s为热敏电阻的横截面。 对某一特定电阻而言，A与B均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有 A=A1· l/s Y X Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 热敏电阻温度系数的定义式为 ： α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。 以1/T 为横坐标，以ln RT 为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，其斜率为B，截距为