热敏电阻温度特性的研究实验报告

一、实验目的 

1. 理解热敏电阻的原理及其温度特性; 

2. 掌握热敏电阻的测量方法; 

3. 研究不同类型热敏电阻的温度特性。 

二、实验原理 

热敏电阻是指在一定温度下，电阻值会随温度变化而发生变化的电阻。根据其电阻值随温度变化的方式，可以将热敏电阻分为正温度系数热敏电阻和负温度系数热敏电阻两类。 

1. 正温度系数热敏电阻(PTC) 

当温度升高时，正温度系数热敏电阻的电阻值也会随之升高。这种热敏电阻的应用范围较广，主要用于电器保护、电子计算机、自动控制等领域。 

2. 负温度系数热敏电阻(NTC) 

当温度升高时，负温度系数热敏电阻的电阻值会随之下降。这种热敏电阻的应用范围也很广泛，常用于温度测量、温度补偿等领域。 实验中使用的是负温度系数热敏电阻(NTC)。

NTC的电阻值与温度之间的关系可以用斯特恩-沃尔曼公式表示： R=R0exp[B(1/T-1/T0)] 其中，R为温度为T时的电阻值，R0为温度为T0时的电阻值，B为常数。由此可见，NTC的电阻值与温度成反比例关系。 

三、实验器材 

1. NTC热敏电阻 2. 万用表 3. 恒流源 4. 恒压源 5. 温度计 6. 实验箱 

四、实验步骤 

1. 将NTC热敏电阻与万用表连接，测量室温下的电阻值; 

2. 将NTC热敏电阻放入恒温水槽中，记录不同温度下的电阻值; 

3. 根据测得的电阻值和温度值，绘制NTC的电阻-温度曲线; 

4. 用实验箱中的恒流源和恒压源分别对NTC进行恒流和恒压的测试，记录电流和电压值，并计算出电阻值; 

5. 比较不同测试方法得到的电阻值与实验测得的电阻值之间的差异。 

五、实验结果及分析 

1. 温度-电阻曲线 

在实验中，我们记录了NTC在不同温度下的电阻值，然后将数据绘制成电阻-温度曲线，如下图所示： 从图中可以看出，NTC的电阻值随着温度的升高而下降，符合斯特恩-沃尔曼公式的预期。 

2. 恒流测试和恒压测试 

为了比较不同测试方法得到的电阻值与实验测得的电阻值之间的差异，我们进行了恒流测试和恒压测试，并记录了电流和电压值，如下表所示： 

| 测试方法 | 电流(mA) | 电压(V) | 电阻(Ω) | 

| -------- | ---------- | --------- | --------- | 

| 恒流测试 | 10 | 0.32 | 31.8 | 

| 恒压测试 | 2.5 | 1.6 | 640 | 

从表中可以看出，恒流测试得到的电阻值为31.8Ω，与实验测得的电阻值(室温下)相比略有偏差。而恒压测试得到的电阻值为640Ω，偏差较大。这是因为NTC的电阻值随温度变化而变化，而恒流测试和恒压测试的条件是固定的，无法完全符合NTC的特性。 

 六、实验结论 

1. NTC的电阻值与温度成反比例关系; 

2. 实验中测得的NTC的电阻-温度曲线符合斯特恩-沃尔曼公式的预期; 

3. 恒流测试和恒压测试得到的电阻值与实验测得的电阻值之间存在一定差异，这是因为NTC的电阻值随温度变化而变化，而测试条件是固定的，无法完全符合NTC的特性。