学物理实验报告
摘：热敏电阻阻值温度变化非常敏感种半导体电阻具许独特优点途动控制线电子技术遥控技术测温技术等方面着广泛应实验通电桥法研究热敏电阻电阻温度特性加深热敏电阻电阻温度特性解
关键词：热敏电阻非衡直流电桥电阻温度特性
1引言
热敏电阻根半导体材料电导率温度强赖关系制成种器件电阻温度系数般（0003~+06）℃1热敏电阻般分
Ⅰ负电阻温度系数（简称NTC）热敏电阻元件
常渡金属氧化物（铜镍钴镉等氧化物）定烧结条件形成半导体金属氧化物作基材料制成年单晶半导体等材料制成国产指MF91~MF96型半导体热敏电阻组成类热敏电阻述渡金属氧化物室温范围基已全部电离载流子浓度基温度关类热敏电阻电阻率温度变化考虑迁移率温度关系着温度升高迁移率增加电阻率降应测温控温技术制成流量计功率计等
Ⅱ正电阻温度系数（简称PTC）热敏电阻元件
常钛酸钡材料添加微量钛钡等稀土元素采陶瓷工艺高温烧制成类热敏电阻电阻率温度变化赖载流子浓度迁移率温度变化相忽略
载流子数目温度升高呈指数增加载流子数目越电阻率越应广泛测温控温电子线路中作温度补偿外制成类加热器电吹风等
2实验装置原理
实验装置
FQJ―Ⅱ型教学非衡直流电桥FQJ非衡电桥加热实验装置（加热炉置MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）控温温度传感器）连接线干
实验原理
根半导体理般半导体材料电阻率 绝温度 间关系
（1―1）
式中ab种半导体材料常量数值材料物理性质关热敏电阻电阻值 根电阻定律写
（1―2）
式中 两电极间距离 热敏电阻横截面
某特定电阻言 b均常数实验方法测定便数处理式两边取数
（1―3）
式表明 呈线性关系实验中测温度 应电阻 值
横坐标 坐标作图图线应直线图解法计算法二法求出参数 ab值
热敏电阻电阻温度系数 式出
（1―4）
述方法求b值室温代入式（1―4）算出室温时电阻温度系数
热敏电阻 温度时电阻值非衡直流电桥测非衡直流电桥原理图右图示BD间负载电阻 测出 值
・物理实验报告 ・化学实验报告 ・生物实验报告 ・实验报告格式 ・实验报告模板
负载电阻 → 电桥输出处开
路状态时 0仅电压输出 表示 时电桥输出 0电桥处衡状态测量准确性测量前电桥必须预调衡样输出电压某臂电阻变化关
R1R2R3固定R4测电阻R4 RXR4→R4+△R时电桥衡产生电压输出：
（1―5）
测量MF51型热敏电阻时非衡直流电桥采立式电桥
（1―6）
式中R 均预调衡电阻值测电压输出通式（1―6）运算△R求 R4+△R
3热敏电阻电阻温度特性研究
根表中MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）电阻~温度特性研究桥式电路设计臂电阻R 值确保电压输出会溢出（实验 10000Ω 43230Ω）
根桥式预调衡功转换开关旋电压位置GB开关开实验加热装置升温隔2℃测1值测量数列表（表二）
表 MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）电阻～温度特性
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二 非衡电桥电压输出形式（立式）测量MF51型热敏电阻数
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度t℃ 104 124 144 164 184 204 224 244 264 284
热力学T K 2834 2854 2874 2894 2914 2934 2954 2974 2994 3014
00 125 270 425 584 748 916 1078 1264 1444
00 2592 5299 789 10272 1248 14519 16301 18154 19779
43230 40638 37931 35340 32958 30749 28711 26929 25076 23451
根表二数作出 ～ 图右图示运二法计算线性方程 MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）电阻～温度特性数学表达式
4实验结果误差
通实验MF51型半导体热敏电阻电阻―温度特性数学表达式 根表达式计算出热敏电阻电阻～温度特性测量值表出参考值较致性表示：
表三 实验结果较
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相误差 074 058 160 089 499 620 740 818 1000
述结果基实验误差范围清楚发现着温度升高电阻值变相误差变热效应引起
5热效应影响
实验程中利非衡电桥测量热敏电阻时总定工作电流通热敏电阻电阻值体积热容量焦耳热迅速热敏电阻产生稳定高外界温度附加热温升谓热效应准确测量热敏电阻温度特性时必须考虑热效应影响实验作进步研究探讨
6实验结
通实验明显发现热敏电阻阻值温度变化非常敏感着温度升电阻值呈指数关系降利电阻―温度特性制成类传感器微温度变化转变电阻变化形成信号输出特适高精度测量元件体积形状封装材料选择性广特适高温高湿振动热击等环境作温湿度传感器应种生产作业开发潜力非常
参考文献：
[1] 竺江峰芦立娟鲁晓东 学物理实验[M]
[2] 杨述武杨介信陈国英普通物理实验（二电磁学部分）[M] 北京：高等教育出版社
[3] 学物理实验编写组 学物理实验[M] 厦门：厦门学出版社
[4] 陆申龙曹正东 热敏电阻电阻温度特性实验教学[J]<
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摘：热敏电阻阻值温度变化非常敏感种半导体电阻具许独特优点途动控制线电子技术遥控技术测温技术等方面着广泛应实验通电桥法研究热敏电阻电阻温度特性加深热敏电阻电阻温度特性解
关键词：热敏电阻非衡直流电桥电阻温度特性
1引言
热敏电阻根半导体材料电导率温度强赖关系制成种器件电阻温度系数般（0003~+06）℃1热敏电阻般分
Ⅰ负电阻温度系数（简称NTC）热敏电阻元件
常渡金属氧化物（铜镍钴镉等氧化物）定烧结条件形成半导体金属氧化物作基材料制成年单晶半导体等材料制成国产指MF91~MF96型半导体热敏电阻组成类热敏电阻述渡金属氧化物室温范围基已全部电离载流子浓度基温度关类热敏电阻电阻率温度变化考虑迁移率温度关系着温度升高迁移率增加电阻率降应测温控温技术制成流量计功率计等
Ⅱ正电阻温度系数（简称PTC）热敏电阻元件
常钛酸钡材料添加微量钛钡等稀土元素采陶瓷工艺高温烧制成类热敏电阻电阻率温度变化赖载流子浓度迁移率温度变化相忽略
载流子数目温度升高呈指数增加载流子数目越电阻率越应广泛测温控温电子线路中作温度补偿外制成类加热器电吹风等
2实验装置原理
实验装置
FQJ―Ⅱ型教学非衡直流电桥FQJ非衡电桥加热实验装置（加热炉置MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）控温温度传感器）连接线干
实验原理
根半导体理般半导体材料电阻率 绝温度 间关系
（1―1）
式中ab种半导体材料常量数值材料物理性质关热敏电阻电阻值 根电阻定律写
（1―2）
式中 两电极间距离 热敏电阻横截面
某特定电阻言 b均常数实验方法测定便数处理式两边取数
（1―3）
式表明 呈线性关系实验中测温度 应电阻 值
横坐标 坐标作图图线应直线图解法计算法二法求出参数 ab值
热敏电阻电阻温度系数 式出
（1―4）
述方法求b值室温代入式（1―4）算出室温时电阻温度系数
热敏电阻 温度时电阻值非衡直流电桥测非衡直流电桥原理图右图示BD间负载电阻 测出 值
・物理实验报告 ・化学实验报告 ・生物实验报告 ・实验报告格式 ・实验报告模板
负载电阻 → 电桥输出处开
路状态时 0仅电压输出 表示 时电桥输出 0电桥处衡状态测量准确性测量前电桥必须预调衡样输出电压某臂电阻变化关
R1R2R3固定R4测电阻R4 RXR4→R4+△R时电桥衡产生电压输出：
（1―5）
测量MF51型热敏电阻时非衡直流电桥采立式电桥
（1―6）
式中R 均预调衡电阻值测电压输出通式（1―6）运算△R求 R4+△R
3热敏电阻电阻温度特性研究
根表中MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）电阻~温度特性研究桥式电路设计臂电阻R 值确保电压输出会溢出（实验 10000Ω 43230Ω）
根桥式预调衡功转换开关旋电压位置GB开关开实验加热装置升温隔2℃测1值测量数列表（表二）
表 MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）电阻～温度特性
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二 非衡电桥电压输出形式（立式）测量MF51型热敏电阻数
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度t℃ 104 124 144 164 184 204 224 244 264 284
热力学T K 2834 2854 2874 2894 2914 2934 2954 2974 2994 3014
00 125 270 425 584 748 916 1078 1264 1444
00 2592 5299 789 10272 1248 14519 16301 18154 19779
43230 40638 37931 35340 32958 30749 28711 26929 25076 23451
根表二数作出 ～ 图右图示运二法计算线性方程 MF51型半导体热敏电阻（27kΩ）电阻～温度特性数学表达式
4实验结果误差
通实验MF51型半导体热敏电阻电阻―温度特性数学表达式 根表达式计算出热敏电阻电阻～温度特性测量值表出参考值较致性表示：
表三 实验结果较
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相误差 074 058 160 089 499 620 740 818 1000
述结果基实验误差范围清楚发现着温度升高电阻值变相误差变热效应引起
5热效应影响
实验程中利非衡电桥测量热敏电阻时总定工作电流通热敏电阻电阻值体积热容量焦耳热迅速热敏电阻产生稳定高外界温度附加热温升谓热效应准确测量热敏电阻温度特性时必须考虑热效应影响实验作进步研究探讨
6实验结
通实验明显发现热敏电阻阻值温度变化非常敏感着温度升电阻值呈指数关系降利电阻―温度特性制成类传感器微温度变化转变电阻变化形成信号输出特适高精度测量元件体积形状封装材料选择性广特适高温高湿振动热击等环境作温湿度传感器应种生产作业开发潜力非常
参考文献：
[1] 竺江峰芦立娟鲁晓东 学物理实验[M]
[2] 杨述武杨介信陈国英普通物理实验（二电磁学部分）[M] 北京：高等教育出版社
[3] 学物理实验编写组 学物理实验[M] 厦门：厦门学出版社
[4] 陆申龙曹正东 热敏电阻电阻温度特性实验教学[J]<
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