实验简介

在温度不太低或不太高（如从－20°C到几百度）的情况下，通常可以用水银温度计来测一定的温度。由于生产和科学实验的发展，需要精密和快速的温度测量，因而就需要灵敏度较高的温度计。现在已有各种用途的温度计，半导体温度计就是其中的一种。

本实验的目的是了解半导体温度计的基本原理后，根据热敏电阻的伏安特性和电阻温度特性，设计制作一台半导体温度计。初步了解非平衡电桥的工作原理及其在非电量电测法中的应用。学习焊接技术及线路调试方法。

 

实验原理

半导体温度计是利用半导体的电阻值随温度急剧变化的特性而制作的，以半导体热敏电阻为传感器，通过测量其电阻值来确定温度的仪器。这种测量方法称为非电量的电测法，为了实现这种方法，采用电学仪器来测量热敏电阻的阻值，还需要了解热敏电阻的伏安特性。

半导体温度计测温电路的原理图如下

图中G是微安表， R_T为热敏电阻，当电桥平衡时，表的指示必为零，此时应满足条件：

若取R₁ = R₂，则R₃的数值即为R_T的数值。平衡后的电桥若其中某一臂的电阻又发生改变，则平衡将受到破坏，微安表中将有电流流过，若电桥电压，微安表内阻R_g，电桥各臂电阻R₁，R₂，R₃已定，就可以根据微安表的读数I_g的大小计算R_T的大小来。也就是说，微安表中的电流大小直接反映了热敏电阻的阻值的大小程度，因此可以利用这种“非平衡电桥”的电路原理来实现对温度的测量。

 

实验内容

用半导体热敏电阻作为传感器，设计制作一台测温范围为20~70°C的半导体温度计，参考电路如图

 

实验难点及重点

根据设计要求制订设计方案，标定温度计。

根据热敏电阻的实际情况，保证实验中热敏电阻工作在它的伏安特性曲线的直线部分。注意正确使用烙铁，学会焊接，防止重焊、虚焊、漏焊、短路。焊接时要将电路开关断开，断开微安表，以免损坏电表。

 

思考题

为什么在测R₁和R₂时，需将开关置于1档，拔下E处接线，断开微安计？