有一半导体热敏电阻,现要测量该热敏电阻的热敏特性,实验装置如图1.①本实验中,由于热敏电阻在温度的

有一半导体热敏电阻,现要测量该热敏电阻的热敏特性,实验装置如图1.①本实验中,由于热敏电阻在温度的,第1张

解答:解:①由于热敏电阻温度的影响下阻值变化比较大,测电阻过程中要多次调整欧姆表倍率,每次更换倍率后都要先进行欧姆调零.

②根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后用平滑的曲线把各点连接起来,作出R-t图象,如图所示.

③由图示可知,半导体热敏电阻的阻值随温度的升高而减小.

故答案为:①欧姆调零;②图象如图所示;③半导体热敏电阻的电阻值随温度的升高而减小.

(1)调整欧姆表倍率,每次更换倍率后都要先进行欧姆调零.

(2)根据表中实验数据在坐标系内描出对应点,然后作出图象,图象如图所示.

(3)由热敏电阻的R-t图象可知:热敏电阻的阻值随温度的升高而降低.

(4)由R-t图象可知,温度为15℃时,热敏电阻阻值为40Ω,电流表内阻Rg=

U
I
-R=
8V
0.01
-400=400Ω,

电路电流为14mA=0.014A时,热敏电阻阻值R=

U
I
-Rg=
8
0.014
-400≈171Ω,由图象可知,此时温度为34℃.

(5)A、热双金属片传感器和干簧管在电路中相当于开关,可以控制电路的通断,故A正确;

B、电子称的主要部件是压力传感器,电子秤是把力转换为电压这个电学量,故B正确;

C、光电鼠标器和火灾报警器应用的是光敏传感器,故C正确;

D、话筒是一种常用的声波传感器,其作用是声信号转换为电信号,故D错误;故选ABC.

故答案为:(1)欧姆调零;(2)如图所示;(3)热敏电阻的阻值随温度的升高而降低;(4)34℃;(5)ABC.

半导体热敏电阻的工作原理:

按温度特性热敏电阻可分为两类,随温度上升电阻增加的为正温度系数热敏电阻,反之为负温度系数热敏电阻。

⑴ 正温度系数热敏电阻的工作原理

此种热敏电阻以钛酸钡(BaTio3)为基本材料,再掺入适量的稀土元素,利用陶瓷工艺高温烧结尔成。纯钛酸钡是一种绝缘材料,但掺入适量的稀土元素如镧(La)和铌(Nb)等以后,变成了半导体材料,被称半导体化钛酸钡。它是一种多晶体材料,晶粒之间存在着晶粒界面,对于导电电子而言,晶粒间界面相当于一个位垒。当温度低时,由于半导体化钛酸钡内电场的作用,导电电子可以很容易越过位垒,所以电阻值较小;当温度升高到居里点温度(即临界温度,此元件的‘温度控制点’ 一般钛酸钡的居里点为120℃)时,内电场受到破坏,不能帮助导电电子越过位垒,所以表现为电阻值的急剧增加。因为这种元件具有未达居里点前电阻随温度变化非常缓慢,具有恒温、调温和自动控温的功能,只发热,不发红,无明火,不易燃烧,电压交、直流3~440V均可,使用寿命长,非常适用于电动机等电器装置的过热探测。

⑵ 负温度系数热敏电阻的工作原理

负温度系数热敏电阻是以氧化锰、氧化钴、氧化镍、氧化铜和氧化铝等金属氧化物为主要原料,采用陶瓷工艺制造而成。这些金属氧化物材料都具有半导体性质,完全类似于锗、硅晶体材料,体内的载流子(电子和空穴)数目少,电阻较高;温度升高,体内载流子数目增加,自然电阻值降低。负温度系数热敏电阻类型很多,使用区分低温(-60~300℃)、中温(300~600℃)、高温(>600℃)三种,有灵敏度高、稳定性好、响应快、寿命长、价格低等优点,广泛应用于需要定点测温的温度自动控制电路,如冰箱、空调、温室等的温控系统。

热敏电阻与简单的放大电路结合,就可检测千分之一度的温度变化,所以和电子仪表组成测温计,能完成高精度的温度测量。普通用途热敏电阻工作温度为-55℃~+315℃,特殊低温热敏电阻的工作温度低于-55℃,可达-273℃。


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