热敏电阻温度特性研究成果

热敏电阻的阻值随温度的变化而显著变化，属可变电阻一类，可作为测量元件，还可作为控制元件和电路补偿元件.热敏电阻有体积小、使用方便、灵敏度高、稳定性好等特点，广泛应用于家用电器、电力工业、通讯、生物医学工程等各个领域，用于测温、温控、报警等方面.本实验通过测量不同温度下的热敏电阻阻值，了解热敏电阻的电阻-温度特性.

【实验目的】

（1）了解热敏电阻的电阻-温度特性并绘制特性曲线；

（2）熟悉“曲线改直”的数据处理方法.

【实验原理】

用于制作热敏电阻的热敏材料一般可分为半导体类、金属类和合金类三类.按照电阻值随温度的变化特点，可把热敏材料分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）两大类，前者电阻值随温度的升高而增大，后者电阻值随温度的升高而减少，它们同属于半导体器件.

常见的负温度系数热敏电阻器（NTC）是以锰、钴、镍和铜等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺制造而成的.这些金属氧化物材料具有半导体性质，在导电方式上类似锗、硅等半导体材料.这些氧化物材料的载流子（电子或空穴）数量随温度的升高而增加，因而电阻值随温度的升高而减小，变化规律为

式中，T是热力学温度，单位为K，R是温度为T时热敏电阻的阻值，R0是T趋于无穷大时的热敏电阻阻值，B是热敏电阻的材料常数，两边取对数得

以为横轴，以lnR为纵轴，作关系曲线，则能得到一条直线，由直线斜率和截距可分别求出B和R0.根据定义，热敏电阻的温度系数α可由求得.

【实验器材】

万用电表，热敏电阻，温控装置，连接线.

【实验内容与步骤】

（1）把热敏电阻放入温控装置中，测量并记录不同温度下的热敏电阻阻值.

为方便起见，本实验用万用电表测量电阻.实验也可用电桥测电阻，惠斯登电桥测电阻的原理和方法见附录B.(www.xing528.com)

（2）绘制电阻-温度特性曲线.

（3）利用“曲线改直”方法，作曲线，计算R0和B，并计算60℃时热敏电阻的温差系数.

【数据记录与处理】

（1）将不同温度下的电阻值填入表3-5-1.

表3-5-1　电桥测得的不同温度下的电阻值

（2）以温度t为横轴，以电阻R为纵轴，作电阻-温度特性曲线；

（3）以为横轴，以lnR为纵轴，作图，用图解法求出R0和B.

（4）由，计算60℃左右的温度系数.

自学提纲

1.按照电阻值随温度的变化特点，热敏电阻可分为哪两大类？各有何特点？

2.写出本实验所用热敏电阻的阻值随温度的变化规律.

3.如何理解“曲线改直”的数据处理方法？

4.作图时，需要注意什么？如何用作图法计算相关参数？

5.热敏电阻的温度系数如何计算？