非平衡电桥测量热敏电阻的温度特性

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1、非平衡电桥测量热敏电阻的温度特性导读：就爱阅读网友为您分享以下“非平衡电桥测量热敏电阻的温度特性”的资讯，希望对您有所帮助，感谢您对92to.com的支持!实验目的1、巩固平衡电桥测量电阻的方法。2、学会利用非平衡电桥测量电阻。3、测量热敏电阻的温度特性。4、制作热敏电阻温度计，测量温度。实验原理热敏电阻Rt是一种阻值随温度的改变发生显著变化的敏感元件。在工作温度范围内，阻值随温度升高而增加的称为正温度系数（PTC）的热敏电阻，反之称为负温度系数（NTC）的热敏电阻。91、热敏电阻的温度特性热敏电阻的电阻率与温度的关系类似于纯半导体，可表示为????exp(

2、?E)，式中??为T→∞2KT时的电阻率，设?E/2K?B，改写上式可得到热敏电阻的电阻温度关系：TTR11RT2?RT1exp[B(?)]，B?12lnT2(5-19-1)T1?T2RT1T2T1式中RT2是温度为T2(K)时的热敏电阻阻值，RT1是温度为T1(K)时的热敏电阻阻值，B为热敏电阻的材9料常数。热敏电阻的材料常数B是由热敏电阻的组成成分和热处理方法所决定的，它是每一个热敏电阻固有的特性。由于热敏电阻的阻值与温度成非线性关系，定义其电阻温度系数为??dR/R1dRB???2(5-19-2)dTRdTT?的意义是温度变化1℃时热敏电阻阻值的相对变

3、化率。对于一定材料的热敏电阻，?仅是温度的函数。通过B或?可以判断一个热敏电阻是正温度系数型（PTC），还是负温度系数型（NTC）。2、非平衡电桥原理及应用在图5－82所示的电桥中，当电桥达到平衡时，Ig=0,R4?R1R3，且电流Ig不受电桥端电压VACR29的影响。当电桥不平衡时，Ig与电桥的四个臂的阻值，电流计内阻Rg及电桥端电压VAC均有关。对于一个固定的电流计，Rg为定值。如果再固定R1、R2、R3，则Ig只与R4和VAC有关，可记为Ig＝f(VAC，R4)用热敏电阻Rt代替R4，对于某一温度，Rt为定值R0，于是Ig只与端电压VAC有关，即Ig＝

4、f(VAC)可以调节VAC使电流计上流过的电流Ig达到指定数值Im（例如满度值），调好后固定VAC。当温度再改变时，Ig只与Rt或温度t有关，即Ig＝g(Rt)＝S(t)。若事先测得该状态下的Ig－t曲线，或把表头刻上对应温度，即可用它来测量温度。这就是热敏电阻的非平衡电桥测温度原理，Ig－t关系曲线见图5－83。9图5－82中R3用来确定测量下限温度时调节电桥平衡，使电桥在测量下限温度t0下平衡，此时Ig＝0，且Ig与VAC无关。滑线变阻器用来改变VAC，通过它可以调节在测量上限温度时需要的电流Ig，当热敏电阻Rt置于上限温度时，调节滑线变阻器，使电流恰好

5、满度，即可确定热敏电阻温度计的测量上限温度。R4可用来测量热敏电阻Rt处于上限温度时的电阻值Rt上。在Rt置于上限温度时，调好VAC后，将K2拨向1，调R4使uA表再满度。根据替代法原理，有R4等于Rt在上限温度下的阻值，即R4＝Rt上。这就是非平衡电桥测量电阻的原理和方法。1B在测温时，可随时把K2打向1，使R4＝Rt上，看uA表是否恰为满度，从而检查VAC是否发生了变化。若uA表不恰好满度，说明VACR2R39已变，只要调节VAC使uA表恢复满度，即可保证VAC恢复原值。实验器材CA稳压电源、微安表、电阻箱、滑线变阻器、热敏电阻、保温杯、R4温度计、单刀

6、双掷开关、导线等。1R1实验内容Rt2K21、按图5－82接线，R1、R2为1k?的固定电阻，R3、R4为电阻D9箱。将K2拨向2，用平衡电桥原理，测出室温下的Rt值和室温，测三次取平均。ab2、置Rt于0℃冰水中，用平衡电桥原理，测出Rt在0℃时的阻值。3、测量热敏电阻温温度特性，制作热敏电阻温度计，测量温度下K1E限为0℃，上限为50℃。（1）将Rt置于0℃的冰水混合物中，调节R3，使Ig=0，确定热敏图5—82半导体温度计线路电阻温度计的测量下限温度。（2）固定R3为0℃时阻值不变，置Rt于50℃的水中，利用滑线变Ig阻器调节VAC，使Ig指到uA表的

7、满度，确定热敏电阻温度计的测量上限温度。再将K2拨向1，调R4使uA表再满度。此时R4等于50℃时的热敏电阻阻值。记下此时的R4值。（3）重新将K2拨向2，使水温从50℃开始下降，水温下降过程中，每下降5℃9读一次Ig值，同时用替代法测量此时Rt值，一直读到5℃为止，列表记录数据。4、在直角坐标纸上作Rt－t关系曲线，根据热敏电阻0℃和50℃时的阻值，计算其材料常数B和室温下的电阻温度系数?，分析热敏电阻0t0t温度特性，判断是PTC型还是NTC型。图5—83Ig－t曲线5、用自制温度计测量某一温度值，置R2于50℃以下某一温度的热水中，记下Ig值和水温t。

8、在直角坐标纸上作Ig－t关系曲线，根据某一温度下测出