非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数

非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数

1.实验目的：

掌握非平衡电桥的工作原理；

了解金属导体的电阻随温度变化的规律； 了解热敏电阻的电阻值与温度的关系； 学习用非平衡电桥测定电阻温度系数的方法。

2.实验原理：

在电桥平衡时，桥路中的电流Ig0，桥臂电阻之间存在如下关系：

R1/R2Rx/R3

如果被测电阻的阻值Rx发生改变而其他参数不变，将导致Ig0，Ig是Rx的函数。因此可通过Ig的大小来反映Rx的变化。这种电桥成为非平衡电桥。

热敏电阻是用半导体材料制成的非线性电阻，电阻对温度变化非常灵敏。与绝大多

数金属电阻率随温度升高而缓慢增大的情况完全不同，半导体热敏电阻随温度升高，电阻率很快减少。在一定温度范围内，热敏电阻的阻值Rt可表示为：

热敏电阻的电阻温度系数定义为：

Rtaexp(b/T)

dRtb2 RtdTT3.实验步骤：

连接电路。将

Rx置于水浴锅中。RRR调节1为1000，2为100，3大约处于1500的位置，打开直流稳压电源，调节电源电压为2V，数字万用表置于2mA挡。从Ig0时开始测量。调节Ig0后，先将水浴锅设于“测温”，再打开水浴锅电源，马上记下此时温度显示值t。将水浴锅设于“设定”，旋转“温度设定”至90℃，水浴锅开始对热敏电阻加热，记录10组不同温度t下的Ig，每隔5℃测一次，得热敏电阻定标曲线tIg。

利用已记录的Ig，把热敏电阻换成电阻箱，通过调节电阻箱的阻值，使数字万

用表显示相应的Ig，从而测出对应的

Rt，得到Rtt曲线，并根据数据组(Rt,T)，对

Rtaexp(b/T)进行变量变换，变成表达式YABX形式，用最小二乘法拟合得到具

体热敏电阻的特性参数a,b。由求得的B，计算相应温度下的热敏电阻的温度系数。

4.数据记录：

Ig-0.1 t℃ 56 40 -0.220 45 -0.298 50 -0.388 55 -0.493 60 -0.618 65 -0.761 70 -0.910 75 -1.060 80 -1.272 85 -1.462 90 -0.850 73 -1.160 83 Rt5130428535602989250020981766149612761097957. 1/T ln.0 0.00.0 0.00.0 0.00.9 0.00.0 0.00.0 0.00.8 0.00.7 0.00.1 0.00.0 0.000 0.001598.0 0.001197.0 0.003193 3143 3094 3047 3001 2957 2914 2872 2831 2792 2753 2889 2808 8.548.6287 8.1775 8.0027 7.8240 7.6487 7.4764 7.3105 7.1515 7.0003 6.8639 7.3765 7.0876 Rt28

将73℃和83℃描出点大概也在1600欧姆和1160欧姆处

b=3841.89 lna=-3.716

由于电阻温度系数定义为：

即可得 t313.1dRtb2RtdTT

318．15 -0.0380 323.15 -0.0368 328.15 -0.0357 333.15 -0.0346 338.15 -0.0336 343.15 -0.0326 348.15 -0.0317 353.15 -0.0308 358.15 -0.0300 363.15 -0.0291 ℃ 5 α -0.0392