感測器實驗報告模版

2021-03-03 23:41:52 字數 1358 閱讀 3206

廣東技術師範學院實驗報告

一、實驗目的

了解熱敏電阻的特性與應用。

二、基本原理

熱敏電阻是一種對熱敏感的電阻元件,一般用半導體材料做成,可以分為負溫度係數熱敏電阻ntc(negative temperature coefficient thermistor)和正溫度係數熱敏電阻ptc(positive temperature coefficient thermistor),臨界溫度係數熱敏電阻ctr(critical temperature resistor)三種,本實驗主要研究前兩種,半導體熱敏電阻的工作原理一般用量子躍遷觀點進行分析。由於熱運動(譬如溫度公升高),越來越多的載流子克服禁帶(或電離能)引起導電,這種熱躍遷使半導體載流子濃度和遷移發生變化,根據電阻率公式可知元件電阻值發生變化。ntc通常是一種氧化物的復合燒結體,特別適合於之間的溫度測量,它的電阻值隨著溫度的公升高而減小,其經驗公式為:

,式中,r0是在25時或其他參考溫度時的電阻,t0是熱力學溫度(k)b稱為材料的特徵溫度,其值與溫度有關,主要用於溫度測量。ptc是由在batio3和srtio3為主的成分中加入少量y2o3和mn2o3構成的燒結體。其特徵曲線是隨溫度公升高而阻值增大,開關型的ptc在居里點附近阻值發生突變,有斜率最大的區段,即電阻值突然迅速公升高。

ptc適用的溫度範圍為,主要用於過熱保護及作溫度開關。ntc和ptc的特徵曲線如圖所示

ntc、ptc電阻溫度曲線圖

三、需用器件與單元

直流恆流源、感測器實驗箱(一)、萬用表。

四、實驗內容與步驟

1.將直流恆流源接入感測器實驗箱(一)中的恆流輸入端;

2.將溫度控制器下面的pt100輸入和溫控pt100相連。

3.將溫度控制器的sv視窗設定在,設定方法見附錄2。然後每隔設定一次。.

4.用萬用表測量溫度模組上的ntc和ptc的輸出,記下每次設定溫度下的電阻值,將結果填入下表:

ntc:

ptc:

五、實驗注意事項

加熱器溫度不能加熱到120℃以上,否則將可能損壞加熱器。

六、思考題

若要用ntc測量溫度,怎樣將其線性化?畫出它的線性化電路。

七、實驗報告要求

1.根據實驗所得的資料繪製出ntc、ptc的特性曲線。

2.歸納總結ntc用作溫度測量時應注意哪些問題,主要應用在什麼場合,有哪些優缺點。

答:選用溫度控制熱敏電阻器時,應注意ntc熱敏電阻器的溫度控制範圍是否符合應用電路的要求。正溫度係數熱敏電阻器(ptc)一般用於電冰箱壓縮機起動電路、彩色映象管消磁電路、電動機過電流過熱保護電路、限流電路及恆溫電加熱電路。

負溫度係數熱敏電阻器(ntc)一般用於各種電子產品中作微波功率測量、溫度檢測、溫度補償、溫度控制及穩壓用,選用時應根據應用電路的需要選擇合適的型別及型號。

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