实验报告：用热敏电阻测量温度5-06级数学系蔡园青PB060010932007年4月20日实验目的：了解热敏电阻的电阻-温度特性和测温原理，掌握惠斯通电桥的原理和使用方法；学习坐标变换、曲线改直的技巧和用异号法消除零点误差等方法。实验原理：1.半导体热敏电阻的电阻-温度特性：某些金属氧化物半导体（如：,等）的电阻与温度的关系满足式（1）：（1）式中是温度T时的热敏电阻阻值，R是T趋于无穷时热敏电阻的阻值B是热敏电阻的材料常数，T为热力学温度。金属的电阻与温度的关系满足式（2）：（2）式中是与金属材料温度特性有关的系数，、分别对应于温度、时的电阻值。根据定义，电阻的温度系数可由式（3）来决定：是在温度为t时的电阻值，由下图可知，在R-t曲线的某一特定点作切线，便可求出该温度时的半导体电阻温度系数。由式（1）和式（2）可知，热敏电阻的电阻-温度特性与金属的电阻-温度特性比较，由三个特点：（1）热敏电阻的电阻-温度特性是非线性的（呈指数下降），而金属的电阻-温度是线性的。（2）热敏电阻的阻值随温度的增加而减小，因此温度系数是负的。金属的温度系数是正的。（3）热敏电阻的温度系数约为,金属的温度系数为（铜），两者相比，热敏电阻的温度系数几乎大十几倍。所以，半导体电阻对温度变化的反应比金属电阻灵敏得多。2.惠斯通电桥工作原理：电路图如下：四个电阻，，，组成一个四边形，既电桥的四个臂，其中是待测电阻，闭合回路后，调节使得电流计示数为0，则有,由此计算出的电阻值；3.电桥灵敏度：是在电桥平衡的条件下推导出来的。电桥是否平衡是由检流计有无偏转来判断的，而检流计的灵敏度总是有限的。如实验中所用的张丝式检流计，其指针偏转一格所对应的电流约为，当通过它的电流比还小时，指针偏转小于0.1格，就很难觉察出来。假设电桥在时调到平衡，则有，这时若把改变一个微小量，电桥便失去平衡从而有电流流过检流计，如果小到检流计察觉不出来，那么人们仍然会认为电桥是平衡的，因而得到，就是由于检流计灵敏度不够高而带来的测量误差，引入电桥灵敏度S，定义为：（4）式中指的是电桥平衡后的微小改变量（实际上待测电阻若不能改变，可通过改变标准电阻来测电桥灵敏度），是由于引起电桥偏离平衡时检流计的偏转格数，越大，说明电桥灵敏度越高，带来的测量误差就越小。电桥的测量误差，除了检流计灵敏度的限制外，还有桥臂电阻和的不确定度带来的误差。一般来说，这些电阻可以制造的比较精确（误差为），标准电阻...
