半导体热敏电阻的特性研究.ppt
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1、半导体热敏电阻半导体热敏电阻的特性研究的特性研究 大学物理实验大学物理实验主讲教师:李明非主讲教师:李明非吉林建筑工程学院城建学院吉林建筑工程学院城建学院 半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究【实验简介实验简介】热敏电阻是一种电阻值随其温度变化而显热敏电阻是一种电阻值随其温度变化而显著变化的电阻著变化的电阻,大多由金属氧化物半导体材料制,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、稳热敏电阻具有体积小、结构简单、灵敏度高、稳定性
2、好、可实现远程测量和控制等优点,所以广定性好、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。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(热敏电阻分为负温度系数(NTC)热敏电阻、正)热敏电阻、正温度系数(温度系数(PTC)热敏电阻和开关型热敏电阻,)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。前两者电阻率随温度的变化一般是指数规律。半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究【实验目的实验目的】n1巩固和复习用电桥测量电阻的方法;巩固和复习用电桥测量电阻的方法;n2.学
3、习如何用电桥测量热敏电阻的温度特性;学习如何用电桥测量热敏电阻的温度特性;n3了解电桥在非电量测量中的应用。了解电桥在非电量测量中的应用。半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究【实验原理实验原理】n1热敏电阻温度特性原理热敏电阻温度特性原理 实验表明在一定温度范围内,半导体的电阻率实验表明在一定温度范围内,半导体的电阻率和绝对温度和绝对温度 T(单位(单位K)之间的关系为)之间的关系为式中式中A1与与B对于同一种半导体材料为常量,其数值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。与材料的物理性质有关。半导体热敏电阻的特性研究
4、半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究 对于截面均匀的热敏电阻,其电阻值对于截面均匀的热敏电阻,其电阻值RT可以根可以根据电阻定律写为据电阻定律写为式中式中l 为两电极间距离,为两电极间距离,s为热敏电阻的横截面。为热敏电阻的横截面。对某一特定电阻而言,对某一特定电阻而言,A与与B均为常数,用实验均为常数,用实验方法可以测定。方法可以测定。为了便于数据处理,将上式两边取为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有对数,则有 A=A1 l/sYX半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究热敏电阻温度系数的定义式为
5、热敏电阻温度系数的定义式为 :不仅与材料常数有关,还与温度有关,低温段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。比高温段更灵敏。以以1/T 为横坐标,以为横坐标,以ln RT 为纵坐标作图,则为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,其斜率为得到的图线应为直线,其斜率为B,截距为,截距为lnA。半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究n2直流电桥电路原理直流电桥电路原理GABCDR1R2RxR3I1I2EKk1k2Rb R1、R2、R3和和Rx连成四边形,称为电连成四边形,称为电桥的四臂。桥的四臂。G 为检流为检流计,计,Rb 为
6、保护电阻,为保护电阻,K2 为保护开关。当为保护开关。当C、D之间的电位相等时,桥路中的电流之间的电位相等时,桥路中的电流 Ig 等于零,等于零,检流计检流计G的指针指零,此时电桥处于平衡状态。的指针指零,此时电桥处于平衡状态。Kr为倍率,为倍率,R3为比较电阻。为比较电阻。Rx为待测电阻(为待测电阻(RT)。)。半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究【实验仪器实验仪器】nFB203A型半导体热敏电阻特性研究试验仪(电源、型半导体热敏电阻特性研究试验仪(电源、检流、控温、测温)检流、控温、测温)1台台nFB203A型半导体热敏电阻特性研
7、究试验仪(自组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)惠斯登电桥电阻箱)1台台n正(或负)温度系数(正(或负)温度系数(PTC或或NTC)热敏电阻)热敏电阻1付付n专用连接线若干专用连接线若干半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究惠斯登电桥电阻箱惠斯登电桥电阻箱半导体热敏电阻半导体热敏电阻特性研究试验仪特性研究试验仪电源电源 检流检流控温控温 测温测温热敏电阻热敏电阻半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究【实验内容与步骤实验内容与步骤】1.利用实验利用实验装置提供的
8、元装置提供的元器件,按图自器件,按图自行组装惠斯登行组装惠斯登电桥。电桥。半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究长线长线长线长线半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究 2.把热敏电把热敏电阻传感器插入阻传感器插入加热井中,测加热井中,测量时把选中的量时把选中的热敏电阻的引热敏电阻的引线接到电桥中线接到电桥中(Rx)。)。每人只测量一付每人只测量一付半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究半导体热敏电阻的特性研究 3.根据不同的温度,估计正、负温度系
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- 半导体 热敏电阻 特性 研究
