半導體熱敏電阻的電阻-溫度特性教材

半導體熱敏電阻的電阻-溫度特性周葦東南大學物理系引言:半導體熱敏電阻在日常的生活和科研中有很重要的應用.熱敏電阻熱敏電阻溫度計溫控開關實驗目的:學習用惠斯通電橋測電阻了解熱敏電阻的電阻溫度特性，掌握其測定方法學習使用origin軟件處理數(shù)據(jù)，并運用到以后實驗的數(shù)據(jù)處理中實驗原理:半導體熱敏電阻的電阻———溫度特性

某些金屬氧化物半導體的電阻與溫度的關系滿足RT=R∞eB/T(1)RT式中是溫度T時的熱敏電阻阻值，R∞是T趨于無窮時的熱敏電阻阻值，B是熱敏電阻的材料常數(shù)，T為熱力學溫度。熱敏電阻對溫度的變化反應的靈敏度一般由電阻溫度系數(shù)α來表示。根據(jù)定義，電阻溫度系數(shù)可由式（2）來決定：

（2）y=a+bx由最小二乘法可得，截距a和斜率b.對本實驗上式兩邊取自然對數(shù)，得用lnRT和1/T做線性擬合，斜率為B，截距為lnR∞直線擬合原理實驗原理:惠斯通電橋的工作原理

圖1惠斯通電橋原理圖實驗原理:,和R0都已知，Rx即

惠斯通電橋的原理如圖1所示。四個電阻R0、R1、R2和Rx組成一個四邊形，其中Rx就是待測電阻。A和C之間接上電源；B和D之間接入檢流計G。當B和D亮點電勢相等時，G中無電流通過（指針不偏轉(zhuǎn)），電橋達到了平衡。平衡時必有

可求出。R0為標準可變電阻，稱電橋的比率臂。實驗儀器:工作電壓、量程注意：對于實驗儀器上的所有調(diào)節(jié)旋鈕，其調(diào)節(jié)方法均為點擊鼠標左鍵逆時針轉(zhuǎn)，點擊鼠標右鍵順時針轉(zhuǎn)實驗過程:連線測量打開穩(wěn)壓電源，根據(jù)惠斯通電橋的額定工作電壓，選擇穩(wěn)壓電源的輸出電壓。

檢流計解鎖，短路調(diào)零實驗過程:返回實驗桌數(shù)據(jù)記錄實驗過程:測量接著進入測量頁面，測量時保持溫度計、檢流計和記錄本處于同一頁面。記錄下室溫（20.0度）時的熱敏電阻的阻值（約500.0Ω）。加熱每隔５度記錄一次阻值，直到８５度降溫記錄各降溫過程中所對應的阻值機器記錄的同時及時在紙上記錄數(shù)據(jù)，防止系統(tǒng)崩潰實驗過程:注意：由于實驗考慮了電功率和散熱因數(shù)，所以功率過高則升溫太快，來不及記錄數(shù)據(jù)；功率過低則升溫過慢，浪費時間。同樣降溫時也不要立刻關閉電源，而是通過逐漸降低功率來控制溫度。參考：升溫：20度：功率調(diào)節(jié)器關閉降溫：85以上-70：300w20-35度：100w70-55：200w35-45度：200w55-40：100w45-60度：300w40-20：關閉功率調(diào)節(jié)器60-75度：400w75度以上：500w

熱敏電阻的阻值大于100Ω時，選用的倍率0.1，當阻值降到100Ω以下時，選用倍率0.01.

Origin7.5處理實驗數(shù)據(jù)線性擬合報告樣圖:注意：每幅圖都要進行簡單說明和討論，標明橫縱坐標的含義。最后交上來的實驗報告應包含３幅圖和一個Excel數(shù)據(jù)表格.R-T圖報告樣圖:α-T曲線報告樣圖:選作內(nèi)容——非線性擬合法求B，R∞有興趣和精力的同學可以選作，有加分！報告要求不得抄襲數(shù)據(jù)，偽造數(shù)據(jù)，如有發(fā)現(xiàn)，分數(shù)記為零原始數(shù)據(jù)以列表的形式記錄在報告上，經(jīng)老師檢查并簽字將Excel表格的數(shù)據(jù)打印出來貼在報告上三幅圖像需打印，并裁剪