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大学物理实验报告大一物理实验报告大全大学物理实验报告摘要热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解关键词热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性
1、引言热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-
0.003~+
0.6)℃-1因此,热敏电阻一般可以分为:Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越小应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等
2、实验装置及原理【实验装置】FQJⅡ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(
2.7k)以及控温用的温度传感器),连接线若干【实验原理】根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为
(11)式中a与b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因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为
(12)式中为两电极间距离,为热敏电阻的横截面,对某一特定电阻而言,与b均为常数,用实验方法可以测定为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有
(13)上式表明与呈线性关系,在实验中只要测得各个温度以及对应的电阻的值,以为横坐标,为纵坐标...。