【文章內(nèi)容簡介】 質(zhì)有關(guān)。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據(jù)電阻定律寫為（1—2）式中 為兩電極間距離， 為熱敏電阻的橫截面， 。對某一特定電阻而言， 與b均為常數(shù)，用實(shí)驗(yàn)方法可以測定。為了便于數(shù)據(jù)處理，將上式兩邊取對數(shù)，則有（1—3）上式表明 與 呈線性關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中只要測得各個(gè)溫度 以及對應(yīng)的電阻 的值，以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)作圖，則得到的圖線應(yīng)為直線，可用圖解法、計(jì)算法或最小二乘法求出參數(shù) a、b的值。熱敏電阻的電阻溫度系數(shù) 下式給出（1—4）從上述方法求得的b值和室溫代入式（1—4），就可以算出室溫時(shí)的電阻溫度系數(shù)。熱敏電阻 在不同溫度時(shí)的電阻值，可由非平衡直流電橋測得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示，b、d之間為一負(fù)載電阻 ，只要測出 ，就可以得到 值。當(dāng)負(fù)載電阻 → ，即電橋輸出處于開路狀態(tài)時(shí)， =0，僅有電壓輸出，用 表示，當(dāng) 時(shí)，電橋輸出 =0，即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測量的準(zhǔn)確性，在測量之前，電橋必須預(yù)調(diào)平衡，這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關(guān)。若rrr3固定，r4為待測電阻，r4 = rx，則當(dāng)r4→r4+△r時(shí)，因電橋不平衡而產(chǎn)生的電壓輸出為：（1—5）在測量mf51型熱敏電阻時(shí)，非平衡直流電橋所采用的是立式電橋 ， ，且 ，則（1—6）式中r和 均為預(yù)調(diào)平衡后的電阻值，測得電壓輸出后，通過式（1—6）運(yùn)算可得△r，從而求的 =r4+△r。熱敏電阻的電阻溫度特性研究根據(jù)表一中mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻（）之電阻~溫度特性研究橋式電路，并設(shè)計(jì)各臂電阻r和 的值，以確保電壓輸出不會(huì)溢出（本實(shí)驗(yàn) =， =）。根據(jù)橋式，預(yù)調(diào)平衡，將“功能轉(zhuǎn)換”開關(guān)旋至“電壓“位置，按下g、b開關(guān)，打開實(shí)驗(yàn)加熱裝置升溫，每隔2℃測1個(gè)值，并將測量數(shù)據(jù)列表（表二）。表一 mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻（）之電阻～溫度特性溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65電阻ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748表二 非平衡電橋電壓輸出形式（立式）測量mf51型熱敏電阻的數(shù)據(jù)i 9 10溫度t℃ 熱力學(xué)t k 789 根據(jù)表二所得的數(shù)據(jù)作出 ～ 圖，如右圖所示。運(yùn)用最小二乘法計(jì)算所得的線性方程為 ，即mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻（）的電阻～溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差通過實(shí)驗(yàn)所得的mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。根據(jù)所得表達(dá)式計(jì)算出熱敏電阻的電阻～溫度特性的測量值，與表一所給出的參考值有較好的一致性，如下表所示：表三 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65參考值rt ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748測量值rt ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823相對誤差 % 從上述結(jié)果來看，基本在實(shí)驗(yàn)誤差范圍之內(nèi)。但我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，電阻值變小，但是相對誤差卻在變大，這主要是由內(nèi)熱效應(yīng)而引起的。內(nèi)熱效應(yīng)的影響在實(shí)驗(yàn)過程中，由于利用非平衡電橋測量熱敏電阻時(shí)總有一定的工作電流通過，熱敏電阻的電阻值大，體積小，熱容量小，因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產(chǎn)生穩(wěn)定的高于外界溫度的附加內(nèi)熱溫升，這就是所謂的內(nèi)熱效應(yīng)。在準(zhǔn)確測量熱敏電阻的溫度特性時(shí)，必須考慮內(nèi)熱效應(yīng)的影響。本實(shí)驗(yàn)不作進(jìn)一步的研究和探討。實(shí)驗(yàn)小結(jié)通過實(shí)驗(yàn)，我們很明顯的可以發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的阻值對溫度的變化是非常敏感的，而且隨著溫度上升，其電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類傳感器，可使微小的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓纬纱蟮男盘栞敵?，特別適于高精度測量。又由于元件的體積小，形狀和封裝材料選擇性廣，特別適于高溫、高濕、振動(dòng)及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器，可應(yīng)用與各種生產(chǎn)作業(yè)，開發(fā)潛力非常大。參考文獻(xiàn)：[1] 竺江峰，蘆立娟，魯曉東。 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[m][2] 楊述武，楊介信，陳國英。普通物理實(shí)驗(yàn)（二、電磁學(xué)部分）[m] 北京：高等教育出版社[3] 《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》編寫組。 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[m] 廈門：廈門大學(xué)出版社[4] 陸申龍，曹正東。 熱敏電阻的電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)教與學(xué)[j]大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告篇五院系名稱： 勘察與測繪學(xué)院專業(yè)班級：姓 名：學(xué) 號：輝光盤觀察平板晶體中的高壓輝光放電現(xiàn)象。：大型閃電盤演示儀閃電盤是在兩層玻璃盤中密封了涂有熒光材料的玻璃珠，玻璃珠 充有稀薄的惰性氣體（如氬氣等）。控制器中有一塊振蕩電路板，通過電源變換器，將12v低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。通電后，振蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場，由于稀薄氣體受到高頻電場的電離作用二產(chǎn)生紫外輻射，玻璃珠上的熒光材料受到紫外輻射激發(fā)出可見光，其顏色由玻璃珠上涂敷的熒光材料決定。由于電極上電壓很高，故所發(fā)生的光是一些輻射狀的輝光，絢麗多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。1. 將閃電盤后控制器上的電位器調(diào)節(jié)到最??；2. 插上220v電源，打開開關(guān)；3. 調(diào)高電位器，觀察閃電盤上圖像變化，當(dāng)電壓超過一定域值后，盤上出現(xiàn)閃光；4. 用手觸摸玻璃表面，觀察閃光隨手指移動(dòng)變化；5. 緩慢調(diào)低電位器到閃光恰好消失，對閃電盤拍手或說話，觀察輝光歲聲音的變化。1. 閃電盤為玻璃質(zhì)地，注意輕拿輕放；2. 移動(dòng)閃電盤時(shí)請勿在控制器上用力，避免控制器與盤面連接斷裂；3. 閃電盤不可懸空吊掛。輝光球觀察輝光放電現(xiàn)象，了解電場、電離、擊穿及發(fā)光等概念。1．將輝光球底座上的電位器調(diào)節(jié)到最??；2．插上220v電源，并打開開關(guān)；3. 調(diào)節(jié)電位器，觀察輝光球的玻璃球殼內(nèi)，電壓超過一定域值后中心處電極之間隨機(jī)產(chǎn)生數(shù)道輝光；，觀察到輝光隨手指移動(dòng)變化；，對輝光球拍手或說話，觀察輝光隨聲音的變化。；。輝光球發(fā)光是低壓氣體（或叫稀疏氣體）在高頻電場中的放電現(xiàn)象。玻璃球 中央有一個(gè)黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板，通電后，震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場，由于球內(nèi)稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射。輝光球工作時(shí)，在球中央的電極周圍形成一個(gè)類似于點(diǎn)電荷的場。當(dāng)用手（人與大地相連）觸及球時(shí)，球周圍的電場、電勢分布不再均勻?qū)ΨQ，故輝光在手指的周圍處變得更為明亮，產(chǎn)生的弧線順著手的觸摸移動(dòng)而游動(dòng)扭曲，隨手指移動(dòng)起舞。對輝光球拍手或說話時(shí)，也會(huì)影響電場的分布。輝光球又稱為電離子魔幻球。它的外觀為直徑約15cm的高強(qiáng)度玻璃球殼，球內(nèi)充有稀薄的惰性氣體（如氬氣等），玻璃球中央有一個(gè)黑色球狀電極。球的底部有一塊震蕩電路板，通過電源變換器，將12v低壓直流電轉(zhuǎn)變?yōu)楦邏焊哳l電壓加在電極上。通電后，震蕩電路產(chǎn)生高頻電壓電場，由于球內(nèi)稀薄氣體受到高頻電場的電離作用而光芒四射，產(chǎn)生神秘色彩。由于電極上電壓很高，故所發(fā)生的光是一些輻射狀的輝光，絢麗多彩，光芒四射，在黑暗中非常好看。在日常生活中，低壓氣體中顯示輝光的放電現(xiàn)象，也有廣泛的應(yīng)用。例如，在低壓氣體放電管中，在兩極間加上足夠高的電壓時(shí)，或在其周圍加上高頻電場，就使管內(nèi)的稀薄氣體呈現(xiàn)出輝光放電現(xiàn)象，其特征是需要高電壓而電流密度較小。輝光的部位和管內(nèi)所充氣體的壓強(qiáng)有關(guān)，輝光的顏色隨氣體的種類而異。熒光燈、霓虹燈的發(fā)光都屬于這種輝光放電。在各種各樣的輝光中，最神奇的還要算人體輝光了。1911年倫敦有一位叫華爾德?基爾納的醫(yī)生運(yùn)用雙花青染料刷過的玻璃屏透視人體，發(fā)現(xiàn)在人體表面有一個(gè)厚達(dá)15毫米的彩色光層。醫(yī)學(xué)家們對此研究表明，人體在疾病發(fā)生前，體表的輝光會(huì)發(fā)生變化，出現(xiàn)一種干擾的“日冕”現(xiàn)象；癌癥患者體內(nèi)會(huì)產(chǎn)生一種云狀輝光；當(dāng)人喝酒時(shí)輝光開始有清晰、發(fā)亮的光斑，酒醉后便轉(zhuǎn)為蒼白色，最后光圈內(nèi)收。吸煙的人其輝光則有不諧和的現(xiàn)象。12月的一次周末，我們利用這短短的2個(gè)小時(shí)去西區(qū)參觀的物理實(shí)驗(yàn)室，并觀看了物理演示實(shí)驗(yàn)。在這次的演示實(shí)驗(yàn)課中，我學(xué)到了很多平時(shí)的生活學(xué)習(xí)中學(xué)不到的東西。在實(shí)驗(yàn)課上，老師讓我們自己學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理，自己動(dòng)手學(xué)習(xí)操作，然后給同學(xué)們演示并講解。我們第一次見到了一些很新奇的儀器和實(shí)驗(yàn)，通過奇妙的物理現(xiàn)象感受了偉大的自然科學(xué)的奧妙。我們懷著好奇心仔細(xì)的觀看了每個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，通過自己的學(xué)習(xí)和同學(xué)們的認(rèn)真講解，一些看似不正常的現(xiàn)象都能用科學(xué)的自然知識(shí)來解釋了！我覺得我們做的雖然是演示實(shí)驗(yàn)，但也很有收獲，這是我們對課上所學(xué)知識(shí)的一個(gè)更直