热敏电阻特性测量及应用实验报告

篇一：热敏电阻温度特性实验报告

热敏电阻温度特性报告

一、实验目的

了解铂热电阻的特性与应用。

二、实验仪器

PT100、水银温度计、万用表、直流稳压电源（2~20V）

三、实验原理

热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。当温度变化时，感温元件的电阻值随温度而变化，这样就可将变化的电阻值通过测量电路转换电信号，即可得到被测温度。

四、实验内容与步骤

1．打开“直流电源”开关，调节“2~20V直流稳压电源”电位器，使“直流稳压电源”输出为5V。

2．用万用表接至PT100两端，选择“欧姆”“200”档。

3．将“2~20V直流稳压电源”接至“加热器”。

4．将水银温度计放至加热器表面（加热器已固定在平行梁的下悬臂梁背面），加热源温度慢慢上升。此时可用水银温度计测量加热源表面温度，同时观察PT100输出阻值的变化。

五、实验报告

1. 观察并描述PT100的阻值随温度变化而变化的数据。

六、注意事项

实验过程中温度计示数大于42℃时，应马上拆掉加热电源。

篇二：2007-6-10热敏电阻特性测量及应用

5.3热敏电阻特性测量及应用

热敏电阻器是一种电阻值温度变化的电子元件。它可以将温度量直接转换为电学量，在工作温度范围内，其电阻

2.57能否举一个例子说明PTC热敏电阻的应用？

PTC热敏电阻应用举例

PTC热敏电阻可用于计算机及其外部设备、移动电话、电池组、远程通讯和网络装备、变压器、工业控制设备、汽车及其它电子产品中，作为开关类的PTC陶瓷元件，具有开发功能。使电器设备避免过流、过热损坏；作为加热类的PTC陶瓷元件，它是一种温度自控的发热体，大量用于暖风机、电吹风、电蚊香、电熨斗等需要保持恒定温度的电器上，可省去一套温控线路。

（1）负载过电流、过热保护

右图为热敏电阻对负载电路的保护示意图。热敏电阻动作后，电路中电流有了大幅度的降低，因而可同时起到过热保护和过流保护两种作用。热敏电阻也适用于手提电脑及手机中的锂离子电池和镍氢电池的短路及发热保护。

当手机电池过充电或短路时，电池发热，电池内部线路板上的PTC阻值上升，将电流限制在安全范围内。某些水货手机电池内部用普通电阻代替PTCR，在发生短路故障时，保护作用很差。

（2）PTCR在电视机PTC消磁电路中的应用

彩色显像管的栅网、、荫罩等部件都是用金属材料做成的，易受到地磁场或机内、外杂散磁场的影响，会使这些金属部件磁化，使图像色彩出现异常，因此彩色电视机都设有自动消磁电路。附着在显像管上的消磁线圈与PTCR串联组成消磁电路。

热敏电阻温度计的设计安装和使用

摘要：

利用热敏电阻作为感温元件，并且配有温度显示安装的温度测量仪表称为热敏电阻温度计。热敏电阻能把温度信号变成电信号，从而实现了非电量的（电测法）测量。本实验通过利用热敏电阻作为感温元件与非平衡电桥法相结合来共同设计和安装一台热敏温度计，并对这台温度计的测量误差进行简要的测试和评价。而在现代测量技术中，电量测量是最简单的测量技术，不仅测量装置简单、造价低、灵敏度高、而且容易实现自动测量和自动控制，是测量技术的一个重要发展趋势。

关键字：热敏电阻 非平衡电桥 温度计 校准 替代法

一、 实验原理

1负温度系数热敏电阻的温度特性

热敏电阻分为正温度系数型、负温度系数型和开关型三大类。本实验采用负温度系数型。其特性为电阻随温度升高而急剧下降。其阻值方程为：

2.非平衡电桥

非平衡电桥如下所示，当R1=R2及RT=R3时，电桥平衡，G的指针为零。如果RT的阻值发生变化，则电桥的平衡就被破坏，G中就有电流源通过，指针偏转的越大，说明RT的变化越大。

非平衡电桥解出： (R3?Rt)UcdIg?2(RgR3?R3Rt?RtRg)?R1(R3?Rt) ①

在R1（R2

二、NTC热敏电阻

NTC（Negative Temperature Coeff1Cient）是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料．该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数（NTC）的热敏电阻．其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化．现在还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料．

NTC热敏半导瓷大多是尖晶石结构或其他结构的氧化物陶瓷，具有负的温度系数，电阻值可近似表示为：

式中RT、RT0分别为温度T、T0时的电阻值，Bn为材料常数．陶瓷晶粒本身由于温度变化而使电阻率发生变化，这是由半导体特性决定的．

NTC热敏电阻器的发展经历了漫长的阶段．1834年，科学家首次发现了硫化银有负温度系数的特性．1930年，科学家发现氧化亚铜-氧化铜也具有负温度系数的性能，并将之成功地运用在航空仪器的温度补偿电路中．随后，由于晶体管技术的不断发展，热敏电阻器的研究取得重大进展．1960年研制出了N1C热敏电阻器．NTC热敏电阻器广泛用于测温、控温、温度补偿等方面．

它的测量范围一般

热敏电阻 历史版本

热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件．热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化．若电子和空穴的浓度分别为n、p，迁移率分别为μn、μp，则半导体的电导为： σ=q（nμn+pμp）

因为n、p、μn、μp都是依赖温度T的函数，所以电导是温度的函数，因此可由测量电导而推算出温度的高低，并能做出电阻-温度特性曲线．这就是半导体热敏电阻的工作原理．

热敏电阻包括正温度系数（PTC）和负温度系数（NTC）热敏电阻，以及临界温度热敏电阻（CTR）．它们的电阻-温度特性如图1所示．热敏电阻的主要特点是：①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10～100倍以上，能检测出10-6℃的温度变化；②工作温度范围宽，常温器件适用于-55℃～315℃，高温器件适用温度高于315℃（目前最高可达到2000℃），低温器件适用于-273℃～55℃；③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，电阻值可在0.1～100kΩ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；⑥稳定性好、过载能力强．

由于半导体热敏电阻有独特的性能，所以在应用方面，它不仅可以作为测量元件（如测量

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电子器件

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热敏电阻在日常生活中的应用

20093615559杨娜

热敏电阻按照温度系数的不同分为: 正温度系数热敏电阻(简称PTC热敏电阻)

负温度系数热敏电阻(简称NTC热敏电阻)

主要应用范围包括

电磁炉、电压力锅、电饭煲、电烤箱、消毒柜、饮水机、微波炉、电取暖机、工业、医疗、环保、气象、食品加工设备等家用电器的温度控制及温度检测以及办公自动化设备（如复印机、打印机）、仪表线圈、集成电路、石英晶体振荡器和热电偶的等温度检测及温度补偿； 1.过液面控制

将两只负温度系数热敏电阻置于容器高、低液面安全位置，并施加定值加热电流。处于底部浸没于液体中的热敏电阻表面温度与周界温度相同，而处于高处暴露于空气中的热敏电阻表面温度则高于周界温度。若液面淹没高处电阻，使其表面溢度下降阻值增高，判断电路可利用阻值变化而及时通知报警装置，动作电路切断进液管路，起到过液面保护作用。若液面下降到低位，底部热敏电阻逐渐暴露于空气中，此时表面温度升高阻值下降，判断电路可利用阻值变化而及时通知动作电路打开进液管路供液。 2.温度测量

作为测量温度的热敏电阻一般结构简单，价格低廉。由于本身阻值较大，所以可忽略连接处的接触电阻，并可应用在数千米之外的远距离遥测过程。 3.温度补偿

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NTC热敏电阻的研究现状及发展方向

作者：贺晓金 张晋敏

来源：《电子技术与软件工程》2016年第10期

摘 要首先介绍了NTC热敏电阻的类型以及各类NTC热敏电阻的研究进展，然后详细地阐述了NTC热敏电阻的制备工艺，并且探讨了NTC热敏电阻的导电机理，最后总结了NTC热敏电阻的研究热点及发展方向。

【关键词】NTC 热敏电阻 制备工艺 导电机理 1 引言

热敏电阻是电阻率随温度发生明显变化的电阻。按照电阻率随温度变化的趋势，热敏电阻可以分为PTC（正温度系数）热敏电阻，NTC（负温度系数）热敏电阻，CTR（临界温度系数）热敏电阻。其中NTC热敏电阻因为具有测量精度高、互换性高、可靠性好等优点，在温度测量、控制及温度补偿等领域得到广泛应用。 2 NTC热敏电阻的分类

NTC热敏电阻种类繁多，按照不同的分类标准可以分为不同的类型。

按照使用温度范围，热敏电阻可以分为低温热敏电阻（-60℃以下）、常温热敏电阻（-60～300℃）以及高温热敏电阻（300℃以上）。低温热敏电阻要求

科信学院

单片机应用系统（三级）项目

设计说明书

（2012/2013学年第二学期）

题 目 ： 基于热敏电阻的数字温度计 __ 专业班级 ： 电子信息工程1021 学生姓名 ： 指导教师 ： 马永强 吴开兴

刘会军 马小进 设计周数 ： 两周 设计成绩 ：

2013年6月28日

基于热敏电阻的数字温度计

目录

1实验设计目的 ................................................................................................................ 2 2系统软件设计 ............................................................................................................

科信学院

单片机应用系统（三级）项目

设计说明书

（2012/2013学年第二学期）

题 目 ： 基于热敏电阻的数字温度计 __ 专业班级 ： 电子信息工程1021 学生姓名 ： 指导教师 ： 马永强 吴开兴

刘会军 马小进 设计周数 ： 两周 设计成绩 ：

2013年6月28日

基于热敏电阻的数字温度计

目录

1实验设计目的 ................................................................................................................ 2 2系统软件设计 ............................................................................................................