电阻与非线性电阻的伏安特性的测量课件.pptVIP

伏安法測量電阻一、概述 伏安法測電阻是電阻測量的基本方法之一。當一個原件兩端加上電壓時，元件內有電流通過時，電壓和電流之間存在著一定的關係。通過此元件的電流隨外加電壓的變化曲線，稱為伏安特性曲線。從伏安特性曲線所遵循的規律，可以得知該元件的導電特性。返回二、非線性電阻1、什麼是非線性電阻2、熱導體電阻特性簡介返回1、什麼是非線性電阻 非線性電阻的電流和電壓之間不存在正比關係，一般不能應用歐姆定律。如圖所示：UI 如果僅考慮一小段特性曲線，它可以看成是直線。我們定義動態電阻為： 利用動態電組，可以計算所考慮的曲線範圍內電壓和電流的微小變化。返回2、熱導體電阻特性簡介 熱導體電阻器在熱狀態下傳導特別好，亦即其阻值隨溫度的升高而減小。它們具有非常大的負溫度係數，因而也叫做NTC電阻器。 用來製造NTC電阻器的材料主要是半導體材料,包括由氧化鐵、氧化鎳、氧化鈷、鈦化合物和特殊摻合物組成的多晶系混合晶體。 為什麼這類材料會有負的溫度係數呢?這需要由半導體材料的特性來解釋。下一頁 半導體材料的結構是一種共價鍵結構，這是一種比較穩定的結構，在沒有外來擾動的情況下是不存在導電載流子的。但當有足夠外界能量作用時，電子就有可能擺脫共價鍵的束縛，形成載流子。熱振動可以使電子擺脫共價鍵的束縛，破壞共價鍵，形成電子空穴對。隨著溫度的升高，越來越多的電子脫離它的束縛鍵，由此，材料的傳導性也越來越好。半導體的電導率與溫度的關係大致可以表示為：其中的是使電子擺脫共價鍵束縛所需的能量下一頁對於一定的半導體電阻元件，我們有：式中的係數是與溫度有關的參數，但變化不如指數部分那麼快。是波爾茲曼常數，是絕對溫度。如果對上式取對數，有： 可見半導體的電阻與絕對溫度的倒數成指數關係，其對數與溫度的倒數成線性關係。返回三、實驗內容1．測量阻值約500歐姆的線性電阻的阻值2.測繪熱敏電阻的伏安特性曲線返回四、實驗儀器本實驗使用的儀器有:2.WYJ30VIA型電晶體穩壓電源 3.電壓表和毫安培表 4.滑線變阻器及導線 1.待測元件 返回1.待測元件 返回2.穩壓電源 返回3.電壓表和毫安培表 返回4.滑線變阻器及導線 返回五、儀錶的接入誤差及對結果的影響實驗中使用的電路有對電流錶內接和外接兩種VAVA內接外接不管採用哪一種聯接都將產生接入（系統）誤差。下一頁VA內接1、內接法的接入誤差及修正 採用這種方法測量，我們得到的電阻實際是電流錶內阻和待測電阻之和，即：需要對其進行修正。即：2、外接法的接入誤差及修正VA外接 當採用外接法時，我們得到的實際上是電壓表內阻和待測電阻並聯後的阻值，即：修正後得到：返回六、電錶準確度對結果的影響1、儀錶的等級3、測量結果的不確定度2、等級和量程對測量結果的影響返回 儀錶的誤差限是儀錶的主要特性，它決定了儀錶讀數對被測量的實際值的回應程度，即準確度。儀錶的準確度等級是按相對額定誤差來劃分的。即電錶的最大絕對誤差與滿量程之比的百分數： 通常我們將儀錶的等級用表示。我國老的國家表准為七個等級0.1，0.2，0.5，1.0，1.5，2.5，5.0，新的標準增加了0.05，0.3，2.0，3.0四個級別。1、儀錶的等級返回2、等級和量程對測量結果的影響 電錶準確度的定義是最大絕對誤差與滿量程之比，因此所使用的電錶的等級和量程將直接影響測量結果。例如：用一塊0.5級，量程300V的表和一塊1.0級，量程100V的表，分別測量100V的電壓。測量結果的相對誤差分別是:所以根據誤差的要求，選取合適的儀錶是十分重要的。返回