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热敏电阻测温仪探讨

热敏电阻测温仪探讨

第28卷 第3期 广西物理 GUANAGXI WULI Vol.28 No.3 2007

热敏电阻测温仪探讨

赵子珍,梁 尊,李书川,唐春隆

(广西师范大学物理与电子工程学院,广西 桂林 541004)

摘 要:探讨采用伏安法及电桥法测量热敏电阻的温度特性,用非平衡电桥的原理设计热敏电阻测温仪。 关键词:热敏电阻;伏安法;电桥;温度特性;测温 中图分类号:O4-33 文献标识码:A 文章编号:1003-7551(2007)03-0054-03

1 引言

热敏电阻具有对热敏感、电阻率大、体积小、热惯性小等特点,是测温、控温的重要器件。热敏电阻按

其温度特性可分为正温度系数热敏电阻器(PTCR)及负温度系数热敏电阻器(NTCR),其中正温度系数热敏电阻器(PTCR)包括:突变型(阶跃型)PTC热敏电阻器及缓变型(线性)PTC热敏电阻器两种。热敏电阻在现实生活中应用极其广泛,比如加热器的调温棒,以及感温器开关等;也常用热敏电阻做成许多实验器材,比如精细的温度计等。

正温度系数缓变型热敏电阻的温度特性表达如下:

RT=R0exp(AT) (1)

2

把(1)式展开为:RT=R0(1+AT+AT

[1]

!

+.......),忽略去高次项时,RT与温度T的关系可看成是线性。此时,

上式可变成

[2]

RT=R0+BT (2)

2 实验装置

热敏电阻温度特性测量原理图如图1、2所示。图中所用温度计为水银温度计,精度为0.2℃/格。

[3]

本实验采用WT-1型非平衡电桥测温仪。非平衡电桥原理图见图3所示,电桥平衡时,微安表中无电流通过,若有一桥臂电阻值变化,则电桥失去平衡IR≠0,IR的大小与该臂电阻变化有关,如果该电阻变化仅与温度有关,就可以用IR电流的大小表征温度的高低。

[4]

,RT非平衡电桥测温仪结构原理图如图4所示:图中K为工作选择开关(N:调零,M:满度,P:测量)

为热敏电阻。若此测温计的设计测温范围为t1-t2℃,则电阻RN阻值等于RT在t1时之值RT(t1),RM的阻值等于RT在t2时之值RT(t2)。RN,RM用于校正测温计。具体是:

(1)当调RN=RT(t1),取R1=R2,转动开关K指向N,由RN定标微安表的“0”为t1。即闭合电键KE、KG,

,减小RP,再细调R0使指针准确指向“0”(以后R0不要再动)。 调R0使微安表指针指“0”

(2)同理,当调RM=RT(t2),取R1=R2,转动开关K指向M,由RM定标微安表的“满刻度值”为t2。即

,使指针指向满偏就可以了。 调节RP(不许动R0)

(3)定标微安表其他刻度对应的温度值。将K转向P使加热瓶中的温度从t2降至t1,测出在降温过程中若干个温度条件下微安表的示值I,见表3,由此作出温度计的定标曲线,见图7。

(4)将K指向P,RT置于被测物中,从微安表读出示值I,根据上述定标曲线可以得出被测物的温度值t。

热敏电阻测温仪探讨

热敏电阻测温仪探讨

图1 伏安法测热敏电阻实验原理图 图2 惠斯通电桥测热敏电阻

* 收稿日期:2007-05-08 54

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