热敏电阻温度特性测试实验--传感器实验

一、实验目的
1．了解正温度系数热敏电阻基本原理；
2．学习正温度系数热敏电阻特性与应用。
二、实验仪器
智能调节仪、温度源、温度传感器模块（二）、Pt100、PTC、±15V稳压电源、万用表。
三、实验原理
热敏电阻工作原理同金属热电阻一样，也是利用电阻随温度变化的特性测量温度。所不同的是热敏电阻用半导体材料作为感温元件。热敏电阻的优点是：灵敏度高、体积小、响应快、功耗低、价格低廉，但缺点是：电阻值随温度呈非线性变化、元件的稳定性及互换性差。
正温度系数的热敏电阻（PTC）
PTC通常是由在BaTiO₃和SrTiO₃为主的成分中加入少量Y₂O₃和Mn₂O₃构成的烧结体，
其电阻随温度增加而增加，开关型的PTC在居里点附近阻值发生突变，有斜率最大的曲段，即电阻值突然迅速升高。PTC适用的温度范围为-50～150℃，主要用于过热保护及作温度开关。PTC电阻与温度的关系可近似表示为：
（54-1）
式中，——绝对温度为T时热敏电阻的阻值；
——绝对温度为时热敏电阻的阻值；
B——正温度系数热敏电阻的热敏指数。
四、实验内容与步骤
1、重复Pt100温度控制实验，从室温开始设置温度源的温度值。
2、PTC温度传感器插入温度源另一个插孔，用万用表欧姆档测量。改变调节仪的设定值来改变温度源的温度，记下PTC阻值R，直到温度升至120⁰C。并将实验结果填入下表。

t（℃）

R（Ω）

3、“Rt”两端分别和555电路的4和6短接（红色接红色，绿色接绿色），给555组成的无稳态多谐振荡电路供电。在热敏电阻特性测试电路中，采用555时基集成电路，构成温控电路。其输出信号由发光二极管LED1（红）、LED2（绿）显示。PTC、Rw3组成分压器，当PTC的阻值随温度变化而变化时，6脚的电势随之发生变化，。电路工作原理是通过6脚的电势来触发555的输出状态。当＞6V时，LED2亮，＜3V时，LED1亮。
五、实验报告
根据实验记录实验数据，绘制R（Ω）- t（℃）温度特性曲线。
六、注意事项
加热源温度设定范围为室温～120℃，实验过程中加热源温度不得超过120℃，否则有可能损坏热敏电阻温度传感器。