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时间:2020-09-03
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1、实验二十二NTC热敏电阻温度特性实验一、实验目的:定性了解NTC热敏电阻的温度特性。二、实验原理:热敏电阻的温度系数有正有负,因此分成两类:PTC热敏电阻(正温度系数:温度升高而电阻值变大)与NTC热敏电阻(负温度系数:温度升高而电阻值变小)。一般NTC热敏电阻测量范围较宽,主要用于温度测量;而PTC突变型热敏电阻的温度范围较窄,一般用于恒温加热控制或温度开关,也用于彩电中作自动消磁元件。有些功率PTC也作为发热元件用。PTC缓变型热敏电阻可用作温度补偿或作温度测量。一般的NTC热敏电阻大都是用Mn,Co,Ni,Fe等过渡金属
2、氧化物按一定比例混合,采用陶瓷工艺制备而成的,它们具有P型半导体的特性。热敏电阻具有体积小、重量轻、热惯性小、工作寿命长、价格便宜,并且本身阻值大,不需考虑引线长度带来的误差,适用于远距离传输等优点。但热敏电阻也有:非线性大、稳定性差、有老化现象、误差较大、离散性大(互换性不好)等缺点。一般只适用于低精度的温度测量。一般适用于-50℃~300℃的低精度测量及温度补偿、温度控制等各种电路中。NTC热敏电阻RT温度特性实验原理如图22—1所示,恒压电源供电Vs=2V,W2L为采样电阻(可调节)。计算公式:Vi=[W2L/(RT+W2
3、)]·Vs式中:Vs=2V、RT为热电阻、W2L为W2活动触点到地的阻值作为采样电阻。图22—1热敏电阻温度特性实验原理图三、需用器件与单元:机头平行梁中的热敏电阻、加热器;显示面板中的F/V表(或电压表)、±2V~±10V步进可调直流稳压电源、-15V直流稳压电源;调理电路面板中传感器输出单元中的RT热电阻、加热器;调理电路单元中的电桥、数显万用表(自备)。四、实验步骤:1、用数显万用表的20k电阻当测一下RT热敏电阻在室温时的阻值。RT是一个黑色(或兰色或棕色)园珠状元件,封装在双平行梁的上梁表面。加热器的阻值为100Ω左右
4、封装在双平行应变梁的上下梁之间。如图22—2所示。图22—2RT热电阻室温阻值测量示意图2、调节NTC热敏电阻在室温时输出为100mV:将±2V~±10V步进可调直流稳压电源切换到2V档,按图22—3接线,将F/V表切换开关置2V档,检查接线无误后合上主电源开关。调节W2使F/V表显示为100mV。图22—3NTC热敏电阻在室温时输出为100mV接线图3、将加热器接到-15V稳压电源上,如图22—5所示,观察F/V表的显示变化(大约5~6分钟时间)。再将加热器电源去掉,如图22—4所示,再观察F/V表的显示变化。由此可见,当温度
5、升高时,RT阻值减小,Vi增大。当温度下降时,RT阻值增大,Vi减小。实验完毕,关闭所有电源。
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