热敏电阻实验

实验二热敏电阻实验一、实验目的1、研究热敏电阻的温度特性；2、熟悉恒流源法以及分压法的测试方法；二、实验原理1、热敏电阻热敏电阻是敏感元件的一类，按温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器(PTC)、负温度系数热敏电阻器(NTC)和临界温度系数(CTR)热敏电阻。热敏电阻的典型特点是对温度敏感，不同的温度下表现出不同的电阻值。负温度系数(NTC)热敏电阻随温度上升电阻值减小，正温度系数(PTC)热敏电阻随温度上升电阻值增加，临界温度系数(CTR)热敏电阻当温度升高到某临界点时电阻值突然下降，它们同属于半导体器件。本实验所用的是负温度系数热敏电阻。负温度系数热敏电阻其电阻一温度关系的数学表达式为：r=l/[--+-ln(^-)1-273.15'爲昙％R®=10KQ, B=3750。2、恒流源法如图，根据“虚短”“虚断”，通过计算Rt=Vt/i=(Vt/Vcc)Ri得温度。2、分压法通过计算Rt二Vt/i计算温度值。三、实验步骤及结果用万用表测量热敏电阻实验模块“备选电阻”区域中的10KQ、20KQ、30KQ，并记录下值，以备后续测试使用。电阻理论值/KQ102030实际值/KQ9.9819.95291.完成手动测量实验【恒流源法测量】软件切换到“仿真与测量”选项卡Stepl：用万用表对实验模块上的20KQ备选电阻进行测量，测量后在“备选电阻校准”一栏中，选择测量电阻后将实际测量值写入Ri，并点击更改按钮。Step2:用杜邦线将20KQ备选电阻连接到恒流源电路中Ri位置。将热敏电阻连接到实验模块上的绿色螺丝拧线端子上，并拧紧。Step3:将万用表红黑表笔分别放置在实验模块恒流源法区域的VCC端和GND端，测量VCC和GND之间的电压，并将其填入电压测量部分。Step4：【伏安特性的手动测量】保持热敏电阻工作温度不变，更换Ri电阻值，使用万用表手动测量Vcc以及Rt两端的电压Vt，通过计算获得在不同电流情况下的热敏电阻的阻值。（实验数据见后）Ri/KQVcc/VVt/VRt/KQ19.952.61.219.289.982.62.449.37292.60.788.7Rt平均值/KQ9.12对应温度/°c27.25Step5：【R-T特性的手动测量】保持Ri不变，改变热敏电阻工作温度值，使用万用表测量Vt，计算热敏电阻阻值Rt，并借助特性曲线图中的游标值估算对应温度。Ri=29KQVtRtT/C0.788.727.250.836.3725.97【分压法测量】重复【恒流源测量】中的步骤Ri/KQVcc/VVt/VRt/KQ9.9815.647.08.1019.9515.634.78.582915.633.68.68Rt平均值/KQ8.45对应温度/c28.34Ri=29KQVtRtT/C3.68.6827.252.96.8830.062、完成自动测量实验软件切换到“自动测量”选项卡【恒流源实验】Stepl：用杜邦线将20KQ备选电阻连接到恒流源路中Ri位置。将热敏电阻连接到实验模块上的绿色螺丝拧线端子。Step2:在自动测量选项卡中恒流模式，将电路图中的电阻选择为20KQ，并选好热敏电阻的类型。Step3:点击恒流源界面右上角运行按钮，软件界面将通过测量到的Vt值，计算出电流、电阻和温度值。观察温度为当前温度，用手捏住热敏电阻，观察曲线，有温度变化过程，最终曲线稳定后，观察温度接近体温温度，允许偏差+5°C，停止阻值（KQ）：6.74温度（C）：34.65【分压法实验】Stepl：用杜邦线将10K备选电阻连接到分压法电路中Ri位置。将热敏电阻连接到实验模块上的绿色螺丝拧线端子。Step2:在自动测量选项卡中选中分压模式，将电阻选择为10K。Step3:将万用表红黑表笔分别放置在实验模块分压法区域的VCC端及GND端，测量VCC和GND之间的电压，并将其填入电压测量部分。Step4:点击分压法界面的运行按钮，软件界面将通过测量到的Vt值，计算出电流、电阻和温度值。观察温度为当前温度，用手捏住热敏电阻，观察曲线，有温度变化过程，最终曲线稳定后，观察温度接近体温温度，允许偏差+5C，停止运行阻值（KQ）：6.84温度（C）：34.25四、问题探讨通过实验，我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的，而且随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻-温度特性制成各类传感器，可使微笑的温度变