半导体热敏电阻的电压温度曲线实验报告.pdf

半导体热敏电阻的电压温度曲线实验报告半导体热敏电阻的电压温度曲线实验报告实验目的1研究热敏电阻的温度特征。2进一步掌握惠斯通电桥的原理和应用。实验仪器箱式惠斯通电桥，控温仪，热敏电阻，直流电稳压电源等。实验原理半导体资料做成的热敏电阻是对温度变化表现出特别敏感的电阻元件，它能丈量出温度的细小变化，并且体积小，工作稳固，构造简单。所以，它在测温技术、无线电技术、自动化和遥控等方面都有宽泛的应用。半导体热敏电阻的基本特征是它的温度特征，而这类特征又是与半导体资料的导电体制亲密有关的。因为半导体中的载流子数量随温度高升而按指数规律快速增添。温度越高，载流子的数量越多，导电能力越强，电阻率也就越小。所以热敏电阻跟着温度的高升，它的电阻将按指数规律快速减小。实验表示，在必定温度范围内，半导体资料的电阻R T 和绝对温度 T 的关系可表示为 b T ae R=（461）此中常数 a 不单与半导体资料的性质并且与它的尺寸均有关系，而常数资料的性质有关。常数a、b 可经过实验方法测得。比如，在温度b 仅与T 1 时测得其电阻为 RT111b T ae R=（462）在温度 T 2 时测得其阻值为R T 222b T ae R=（463）将以上两式相除，消去a 得11(2121T T b T T e R R-=再取对数，有11(ln ln 2121T T R R b T T-=（4 6 4）把由此得出的 b 代入（462）或（4 6 3）式中，又可算出常数a，由这种方法确立的常数 a 和 b 偏差较大，为减少偏差，常利用多个T 和 R T 的组合测量值，经过作图的方法（或用回归法最好）来确立常数a、b，为此取（4 61）式两边的对数。变换成直线方程：Tb a R T+=ln ln（4 6 5）或写作 BX A Y+=（466）式中 X b B a A RY T,ln,ln=，而后取 X、Y 分别为横、纵坐标，对不一样的温度 T 测得对应的R T 值，经过变换后作 X Y 曲线，它应该是一条截距为 A、斜率为 B 的直线。依据斜率求出 b，又由截距可求出 a e A。确立了半导体资料的常数a 和 b 后，即可计算出这类资料的激活能E bK（K 为玻耳兹曼常数，其值见附录）以及它的电阻温度系数%10012 -=Tb dT dR R T T（467）明显，半导体热敏电阻的温度系数是负的，并与温度有关。热敏电阻在不一样温度时的电阻值，可用惠斯通电桥测得。实验内容用电桥法丈量半导体热敏电阻的温度特征。1按图 4 6 1 实验装置接好电路，布置好仪器。2在容器内盛入水，开启直流电源开关，在电热丝中通以2.5A 3.0A 的电流，对水加热，使水温渐渐上涨，温度由水银温度计读出。热敏电阻的两条引出线连结到惠斯通电桥的待测电阻 R X 二接线柱上。3测试的温度从 20开始，每增添 5，作一次丈量，直到60止。数据办理 1把实验丈量数据填入下表中t(R T(2作 R T t 曲线。3作 ln R T1/T（T273 t）直线，求此直线的斜率B 和截距A，由此算出常数a 和b 值，有条件者，最好用回归法取代作图法求常数4依据求得的 a、b 值，计算出半导体热敏电阻的激活能思虑题1半导体热敏电阻拥有如何的温度特征？2如何用实验的方法确立（461）式中的 a、b？3利用半导体热敏电阻的温度特征，可否制作一只温度计？a 和b 值。E 和温度系数。