專科實驗報告實驗名稱:熱敏內阻氣溫特點的研究（略寫）實驗15熱敏內阻氣溫特點的研究【實驗目的和要求】研究熱敏內阻的氣溫特點。用畫圖法和回歸法處理數據。【實驗原理】金屬導體內阻金屬導體的內阻隨氣溫的下降而降低，內阻值與氣溫間的關系常用以下經驗公式表示：（1）式中是氣溫為時的阻值，為C時的阻值，為常系數。在好多情況下，可只取前三項：（2）由于常數比小好多，在不太大的氣溫范圍內，可以略去，于是上式可近似寫成：（3）式中稱為該金屬內阻的氣溫系數。半導體熱敏內阻熱敏內阻由半導體材料制成，是一種敏感器件。其特征是在一定的濕度范圍內，它的內阻率隨氣溫的變化而明顯地變化，因此能直接將體溫的變化轉換為電量的變化。通常半導體熱敏內阻隨氣溫下降內阻率增長，稱為負氣溫系數熱敏內阻，其阻值率隨熱力學體溫的關系為（4）式中與為常數，由材料的化學性質決定。也有些半導體熱敏內阻，比如錳酸鋇摻入微量稀土元素，采用陶瓷制造工藝焙燒而成的熱敏內阻在室溫下降到某特定范圍（居里點）時，內阻率會大幅上升，稱為正氣溫系數熱敏內阻。其阻值率的氣溫特點為：（5）式中、為常數，由材料化學性質決定。對（5）式兩側取對數電阻的測量實驗表格，得（6）可見與成線性關系，若從實驗中測得若干個和對應的值，通過畫圖法可求出(由截距求出)和(即斜率)。
實驗原理圖圖1實驗原理圖雙臂電橋的基本原理用惠斯通電橋檢測內阻時，電橋應調節到平衡狀態，此時。但有時被測內阻電阻變化很快(如熱敏內阻)，電橋很難調節到平衡狀態，此時用非平衡電橋檢測較為便捷。非平衡電橋是指工作于不平衡狀態下的電橋，（如圖二所示）。我們曉得，當電橋處于平衡狀態時G中無電壓通過。假如有一橋臂的電阻發生變化，則電橋喪失平衡，，的大小與該橋臂電阻的變化量有關。假如該內阻為熱敏電阻，則其電阻的變化量又與氣溫改變量有關。這樣，就可以用的大小來表征體溫的高低，這就是借助非平衡電橋檢測體溫的基本原理。下邊我們用大道電壓法求出與熱敏內阻的關系。橋路中電流計電阻，橋臂內阻、、和電源電動勢均為已知量電阻的測量實驗表格，電源電阻忽視不計。按照基爾霍夫第一定理，并注意附圖中的電壓參考方向，A、B、D三個節點的電壓多項式如下：節點A：節點B：節點D：按照基爾霍夫第二定理，并注意到圖中各單向標量的參考方向，3個網孔的回路電流多項式如下：回路Ⅰ：圖2雙臂電橋原理圖回路Ⅱ：回路Ⅲ：解以上6個聯立多項式可得：（7)由上式可知，當時，，電橋處于平衡狀態。當時，，表示的實際方向與參考方向相同；當時，，表示的實際方向與參考方向相反。
將（7）式整理后求得熱敏內阻：(8)從上式和（4）式可以看出，與以及與都是一一對應的，也就是說與有著確定的關系。假如我們用微安表檢測，并將微安表刻度盤的電壓分度值改為氣溫分度值，這樣的組合就可以拿來檢測體溫，稱為半導體體溫計。用熱敏內阻做體溫計的探頭，具有容積小，對氣溫變化反應靈敏和易于遙控等特性，在測溫技術、自動控制技術等領域有著廣泛的應用。圖3圖4圖5圖6【實驗儀器】靈敏檢流計、電阻箱、熱敏內阻、玻璃燒瓶、小試管、溫度計、EH化學實驗儀、電熱水壺【實驗內容】1．按實驗原理圖的實驗裝置接好電路，安裝儀器。2．在容器內盛入水，開啟直流電源開關，先測出溫度時氣溫T0和NTC熱敏內阻的電阻R0;對水加熱，使溫度逐步上升,測試的氣溫從溫度開始，每降低5℃，作一次量記為Ti和Ri，直至85℃止。3．用畫圖法求出體溫在溫度到85℃范圍內的材料系數B。【實驗數據】T/℃RT/Ω（升溫）RT/Ω（降溫）平均值RT/Ω...377...5表1實驗數據【實驗剖析及處理】繪制標定曲線，剖析標定特點R-t曲線做出R-t曲線如下：表2R-t曲線得指數擬合曲線y=3786.9e^（-0.0308x）,得50℃時候的斜率為-25，內阻值為785Ω，這么氣溫系數作出曲線：/℃-1曲線表3曲線從圖中可以曉得，B=3290這么有。【問題與建議】實驗偏差的主要來源是對相應氣溫點的內阻值的測定的不確切，其偏差可以達到幾十歐姆，這主要是因為體溫計的不精確和熱敏內阻對氣溫變化的敏感性導致的，本實驗的精確度并不高。