熱敏電阻溫度特性測試實驗--傳感器實驗

一、實驗目的
1．了解正溫度系數熱敏電阻基本原理；
2．學習正溫度系數熱敏電阻特性與應用。
二、實驗儀器
智能調節儀、溫度源、溫度傳感器模塊（二）、Pt100、PTC、±15V穩壓電源、萬用表。
三、實驗原理
熱敏電阻工作原理同金屬熱電阻一樣，也是利用電阻隨溫度變化的特性測量溫度。所不同的是熱敏電阻用半導體材料作為感溫元件。熱敏電阻的優點是：靈敏度高、體積小、響應快、功耗低、價格低廉，但缺點是：電阻值隨溫度呈非線性變化、元件的穩定性及互換性差。
正溫度系數的熱敏電阻（PTC）
PTC通常是由在BaTiO₃和SrTiO₃為主的成分中加入少量Y₂O₃和Mn₂O₃構成的燒結體，
其電阻隨溫度增加而增加，開關型的PTC在居里點附近阻值發生突變，有斜率最大的曲段，即電阻值突然迅速升高。PTC適用的溫度范圍為-50～150℃，主要用于過熱保護及作溫度開關。PTC電阻與溫度的關系可近似表示為：
（54-1）
式中，——絕對溫度為T時熱敏電阻的阻值；
——絕對溫度為時熱敏電阻的阻值；
B——正溫度系數熱敏電阻的熱敏指數。
四、實驗內容與步驟
1、重復Pt100溫度控制實驗，從室溫開始設置溫度源的溫度值。
2、PTC溫度傳感器插入溫度源另一個插孔，用萬用表歐姆檔測量。改變調節儀的設定值來改變溫度源的溫度，記下PTC阻值R，直到溫度升至120⁰C。并將實驗結果填入下表。

t（℃）

R（Ω）

3、“Rt”兩端分別和555電路的4和6短接（紅色接紅色，綠色接綠色），給555組成的無穩態多諧振蕩電路供電。在熱敏電阻特性測試電路中，采用555時基集成電路，構成溫控電路。其輸出信號由發光二極管LED1（紅）、LED2（綠）顯示。PTC、Rw3組成分壓器，當PTC的阻值隨溫度變化而變化時，6腳的電勢隨之發生變化，。電路工作原理是通過6腳的電勢來觸發555的輸出狀態。當＞6V時，LED2亮，＜3V時，LED1亮。
五、實驗報告
根據實驗記錄實驗數據，繪制R（Ω）- t（℃）溫度特性曲線。
六、注意事項
加熱源溫度設定范圍為室溫～120℃，實驗過程中加熱源溫度不得超過120℃，否則有可能損壞熱敏電阻溫度傳感器。