Wydział: Mechaniczny Technologiczny Gliwice: 3.11.99

Kierunek: Mechanika i Budowa Maszyn Dzień: Środa

Grupa dziekańska: III Godzina: 14

Semestr: III

Temat

Wyznaczenie szerokości przerwy temistora

Sekcja: nr 2

1. Lehrich Szymon

2. Niemiec Piotr

Wprowadzenie

Zewnętrzne pole elektryczne zmienia energię nośników ładunku powodując w konsekwencji zmianę ruchliwości, przy czym ruchliwość może rosnąć lub zmniejszać się zależnie od mechanizmu rozpraszania. Silne pole elektryczne prowadzi do zmiany koncentracji nośników ładunku (jonizacja zderzeniowa, zjawisko Zenera, wewnętrzna emisja polowa, zjawisko Starka).

Termistory są przyrządami półprzewodnikowymi wykorzystującymi zmiany oporności przy zmianie temperatury. Zasadniczo termistory posiadają ujemny współczynnik temperaturowy oporności, a ich opór zmienia się z temperaturą zgodnie z wzorem:

R_T = R_∞ e

gdzie R - oporność w temperaturze do nieskończoności, B = Wg/2k - stała materiałowa. Tzw. znormalizowana rezystancja termistora R25 definiowana jest jako jego oporność przy zmianie temperatury o 1 deg:

α_T =

= -

Temperaturowy współczynnik oporności określa się zwykle w odniesieniu do temperatury 25˚C:

α₂₅ = -
100

Termistor jest elementem nieliniowym, a wykres spadku napięcia na jego końcach jako funkcji natężenia płynącego prądu jest krzywą z wyraźnym maksimum. W zakresie niewielkich prądów opór pozostaje stały i obserwuje się prawie liniową zależność pomiędzy napięciem i natężeniem prądu

(zgodność z prawem Ohma). Przy wzroście prądu termistor zaczyna się nagrzewać, co powoduje zmniejszanie się rezystancji. Dalszy wzrost prądu powoduje tak silny spadek rezystancji, że napięcie maleje.

Termistory stosuje się głównie do pomiaru temperatury oraz w układach elektronicznych do kompensacji termicznej.

Przebieg ćwiczenia:

1. Łączymy obwód wg schematu na rys.

2. Zmieniając temperaturę kąpieli olejowej w przedziale 20˚C - 60˚C co 3 deg mierzymy oporność termistora.

3. Pomiar przeprowadzamy podczas ochładzania termistora.

4. Rysujemy wykres zależności:

R = f(T)

5. Rysujemy wykres zależności:

ln(R) = f(1/T)

i obliczamy współczynnik regresji liniowej tej zależności.

6. Obliczamy szerokość przerwy energetycznej półprzewodnika:

i przeprowadzamy rachunek błędów.

TERMOSTAT

T1

T2

Ω1

Ω2

---