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1、半导体热敏电阻的电阻-温度特性 周苇 东南大学物理系 引言: 半导体热敏电阻在日常的生活和科研中有很重要的应用. 热敏电阻热敏电阻温度计温控开关 实验目的: 学习用惠斯通电桥测电阻 了解热敏电阻的电阻温度特性，掌握其测定 方法 学习使用 origin 软件处理数据，并运用到以 后实验的数据处理中 实验原理: 半导体热敏电阻的电阻温度特性 某些金属氧化物半导体的电阻与温度的关系满足 RT=ReB/T (1) RT式中是温度T时的热敏电阻阻值， R是T趋于无穷时 的热敏电阻阻值，B是热敏电阻的材料常数，T为热力学 温度。 热敏电阻对温度的变化反应的灵敏度一般由电阻温度 系数来表示。根据定义，电阻温
2、度系数可由式（2）来 决定： （2） y=a+bx 由最小二乘法可得，截距a和斜率b. 对本实验 上式两边取自然对数，得 用lnRT和1/T做线性拟合，斜率为B，截距为lnR 直线拟合原理 实验原理: 惠斯通电桥的工作原理 图1 惠斯通电桥原理图 实验原理: , 和R0都已知，Rx即 惠斯通电桥的原理如图1所示。四个 电阻R0、R1、R2和Rx组成一个四边形， 其中Rx就是待测电阻。A和C之间接上电 源；B和D之间接入检流计G。当B和D亮 点电势相等时，G中无电流通过（指针不 偏转），电桥达到了平衡。平衡时必有 可求出。R0为标准可变电阻， 称 电桥的比率臂。 实验仪器: 工作电压、量程 注意
3、：对于实验仪器上的所有调节旋钮，其调节 方法均为点击鼠标左键逆时针转，点击鼠标右键 顺时针转 实验过程: 连线 测量 打开稳压电源，根据惠斯通电桥的额定工作电压，选择稳压电源的 输出电压。 检流计解锁，短路 调零 实验过程: 返回实验桌 数据记录 实验过程: 测量 接着进入测量页面， 测量时保持温度计、 检流计和记录本处于 同一页面。记录下室 温（20.0度）时的热 敏电阻的阻值（约 500.0）。 加热 每隔度记录 一次阻值，直到 度 降温 记录各降温过 程中所对应的阻值 机器记录的同时及时在纸上记录数据，防止系统崩溃 实验过程: 注意：由于实验考虑了电功率和散热因数，所以功率过高 则升温太
4、快，来不及记录数据；功率过低则升温过慢，浪 费时间。同样降温时也不要立刻关闭电源，而是通过逐渐 降低功率来控制温度。 参考：升温：20度：功率调节器关闭 降温： 85以上-70：300w 20-35度：100w 70-55：200w 35-45度：200w 55-40：100w 45-60度：300w 40-20：关闭功率调节器 60-75度：400w 75度以上：500w 热敏电阻的阻值大于100时，选用的 倍率0.1，当阻值降到100以下时， 选用倍率0.01. Origin 7.5 处理实验数据 线性拟合 报告样图: 注意：每幅图都要进行简单说明和 讨论，标明横纵坐标的含义。 最后交上来的实验报告应包含幅图和一个Excel数据表格. R-T图 报告样图: -T曲线 报告样图: 选作内容非线性拟合法求B，R 有兴趣和精力的同学可以选作，有 加分！ 报告要求 不得抄袭数据，伪造数据，如有发现，分数记为零 原始数据以列表的形式记录在报告上，经老师检查并签字 将Excel表格的数据打印出来贴在报告上 三幅图像需打印，并裁剪至与实验报告一样的大小贴在上 面，图上要有姓名、学号和日期 后面的思考题前两个都要在报告的最后讨论回答 离开实验室要求 实验完成离开时，需关闭电脑，清理桌 面，放好凳子，方可离开，这部分计入实验 操作分！
