聚合物PTC热敏电阻的电阻温度特性测量和曲线拟合

，. 时期⋯哀悼，人类1引言近年来，对正温度系数（Positive tempc〜coef fi有效缩写）的研究受到了越来越多的关注，其应用也越来越广泛. 但是，物理实验教科书中介绍的热敏电阻只是负温度系数热敏电阻[，显然这与科学技术的新发展是不相容的，不利于学生对物理学新成就的理解. 研究. ，作者设计了一个新的实验，测量了近年来新开发的有机聚合物Prrc热敏电阻的电阻温度特性，并进行了曲线模拟，得出了材料电阻温度关系的经验公式. 并且针对该特性进行了适用性测试. 2原理PTC热敏电阻的温度特性是由于Prrc材料在转变点附近的结构发生重大变化而引起的，这引起电阻率的突然变化. 在转变温度以下，电阻值随温度升高而缓慢增加，但在转变温度以上. 电阻值随温度逐渐增加（通常从1 0] n到107n）. 陶瓷PI℃热敏电阻的电阻温度的经验公式为R（）=（）exp [B（r）（T 1）]（1），其中（）是热敏电阻在温度下的电阻值，R（）是温度在rn处的热敏电阻的电阻值，（r）是在特定温度范围内的材料常数. 陶瓷PTC热敏电阻的电阻温度系数为ar: 1 / R（T）x（dR（T）/ dT）=端口（T）（2）是PTC热敏电阻的电阻温度系数，即材料常数. 有机聚合物Prc热敏电阻的温度特性与陶瓷PTC热敏电阻的温度特性是否相似？这只能通过实验来验证. 3实验方法和装置如图1所示，实验电路分为两部分: 温度测量电路，电阻测量电路. 圉1个温度测量电路（使用集成温度传感器AD590作为温度测量设备，灵敏度为llLA /℃），该传感器连接到5.0GO k. Q电阻加6V电压，只要测量电阻两端的电压即可得到样品温度. 电阻测量电路使用伏安法测量电阻，当温度超过跳变点温度时，由于电阻值上升太快，请使用数字欧姆表进行测量. 图1毛巾v 1和v2使用PZ114数字电压表测量b. 随着温度的升高，光通量可以缓慢增加，人眼可以清楚地观察到亮度随温度变化的整个过程. c加热时间短，可以将酒精灯的外部火焰加热3o秒，以使霓虹灯灯泡达到最大亮度. 它易于制造材料，价格低廉，成本低. 复旦大学内阁科学系双学士，95岁. 导体绝缘子电导率的实验. 该实验已经由两名学生进行了测试，效果相当不错，并在学生中非常受欢迎. -35维普资讯1998年第10号1998年物理通报实验教学研究数字电压表v，分别测量电阻. 以及样品两端的电压，我们可以得到R（）= / V2 [x兄弟，其中兄弟是采样电阻值，PTC样本上的电压ptc热敏电阻温度系数，兄弟上的电压. 改变恒温浴中的温度，可以获得Ff f C在不同温度下的热敏电阻采样电阻. 4实验数据和处理表l聚合物PTC热敏电阻实验数据温度∞∞35 .44 5 1.2l 6 6. bit 77 43 Harrier .83 l bit. 6'7 cc电阻19.60 22.60 27.50 34.加43.m 59.加1∞. 2 n / fl温度l l4 .32 1 30 133.9 Lu 144 78 l45 39147. 09 l 49每天的体积/.

: 抵抗力l6. 鹌鹑77 0 1 yo 3 6485. 3升稀饭. 4 mx 10，x l0，x 1×1从图2可以看出，聚合物PTC热敏电阻样品的转变温度为112.0“ C. 字（℃）圈2最小二乘法用于上述数据，使用最常用的三个基本函数，即线性函数，幂函数和指数函数拟合_3_I，用实验数据代替上述三个基本函数进行曲线拟合，得到三个经验公式，得到相应的温度时间电阻的期望值R'（端口）与实验测量值36-1 / ∑（一月）之间的标准偏差-其中n是测量数据的数量. 如果= 273 15 K，表2曲线拟合结果，返回方式\线性回归幂回归指令回归回归，=基础+ ^: R = ^（基础）1.249 l _239O.∞475∞.39至0 7 179 0 84l 3 0 .9377 114.32 72.19 2 .2 39 O.70％48 .72. 0 .36 1 7 l∞.30 0.33445 0. 蜥蜴0 .94.78 140 .27 1.404 x lo6 30.45 3.416在表2中，r是相关系数，是标准偏差，并且在某个温度范围内. 材料常数. 指数回归的标准偏差最小. 从表2中的数据可以看出，有机聚合物V IE热敏电阻的温度特性也具有指数关系. 温度系数（高于跳变点的温度）是正温度系数，而聚合物PTC热敏电阻也是低于跳变温度的正温度系数. 5应用由于高分子PTC材料在跳变点处的电阻发生急剧变化，因此可以用作过载保护装置ptc热敏电阻温度系数，目前的家用高分子PTC热敏电阻已被用作电话程控电路上的过载保护装置. 开关，汽车电子产品，计算机，移动电话等，因为其体积小，使用安全且无需更换. . 当然，它的应用范围远不止于此，还需要进一步发展. 在这项研究中，我们获得了机械工业部上海材料科学技术研究所的样品支持和一些技术帮助，在此，我衷心感谢作者！大学物理实验. 复旦大学出版社，1987.222 2. 叶智敏热敏电阻DIN. 北京机械工业出版社19813 [日期]小松英明. .PC Akihiro在1500个袖珍计算机数字程序表中. 气象出版社. 1994.75 4李承北. 处理实验数据. 科学出版社，1983年，韦普资讯

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