III. Дослiдна установка та методика вимiрювання

Методика дослідження основана на вимірюванні цифровим омметром величин опорів резисторів, поміщених у термостат, при зміні температури.

100 нагр вкл К1 К2 50 охл  

		Термостат

R1 R2 R3

t⁰ А

(mV1)

В

0 1 2 3

П

W

Рис.1. Схема установки для дослідження терморезисторів та визначення їх параметрів.

Склад схеми:

W – омметр для вимірювання опору

R1, R2, R3 – досліджувані резистори

t⁰ – вимірювач температури (мілівольтметр mV1 зі шкалою в градусах у комплекті з термопарою А–В)

П – перемикач для перемикання між клемами омметра

0, 1, 2, 3 – вихідні клеми резисторів.

Термостат – прилад для нагрівання чогось у середині

Дослiдна установка складається із макета з термостатом, в який поміщено дослiджуванi напiвпровiдниковi резистори, і приладу для вимiрювання величини опорiв (наприклад Ом-метр). Нагрiв зразкiв відбувається при ввiмкненні тумблера К2 в позицію «Нагрiв». Дослiдження усіх резисторів виконуються одночасно, в діапазонi температур 20…100°С.

При нагрiваннi до 50°С перемикач К1 на макетi встановлюється в позицію «50». При нагрiваннi вище нiж 50°С – К1 встановлюється в позицію «100». Вимiри проводяться з інтервалом 4…5°С (у залежності від шкали термометра). Під’єднання резисторів до Ом-метра здійснюється перемикачем П.

Перше вимірювання виконуються при кімнатній температурі, а потім вмикається “Нагрів” і виконується дослідження для трьох резисторів одночасно. Якщо виникає необхiднiсть знизити температуру в термостатi – вмикається тумблер К2 в позицію «Охолодження».

Температурний коефіцієнт опору (ТКО) α_R показує відносну зміну опору терморезистора при зміні температури на 1⁰ С (або К). Температурний коефіцієнт опору для малої різниці опорів ∆ R = R2 – R1 при зміні температури ∆ T = Т2 – Т1 вираховують безпосередньо (1), у випадку нелінійної залежності – за значенням температурної чутливості матеріалу – В (2):

, (1) або (в даному разі у %/К) (2)

Зміна опору у робочому діапазоні температур для напiвпровiдникового терморезистора з негативним температурним коефіцієнтом опору (НТК-резистора) відбувається за експонентним законом та описується формулами:

(3), або (4)

У формулах А і В – константи зразка матеріалу. Користуючись другою формулою, можна розрахувати опір терморезистора при будь-якій температурі, знаючи величину В і опір зразка R₀ при температурі Т₀. Значення температурної чутливості В визначається експериментально, шляхом виміру опору терморезистора з негативним ТКО при двох температурах – Т2 і Т1:

Дата добавления: 2015-07-20