Ćwiczenie M_3 |
Temat ćwiczenia: Termistor |
|
||
Nr zespołu: 3 |
Wydział, rok, grupa: WEiP, I, 3 |
Data: 13.06.2013 r. |
||
Nazwisko i Imię: |
Ocena: |
|||
|
Teoria |
Wykonanie ćwiczenia |
Końcowa z ćwiczenia |
|
1. Kopieniak Hubert |
|
|
|
|
2. Zięba Arkadiusz |
|
|
|
|
1. Wstęp teoretyczny:
Termistor to nieliniowy rezystor, którego opór zależy od materiału oporowego. Termistor NTC - Negative Temperature Coefficient posiada ujemny współczynnik temperaturowy, jego rezystancja maleje ze wzrostem temperatury. Termistor PTC posiadający dodatni współczynnik temperaturowy - opór rośnie ze wzrostem temperatury.
1 - NTC
2 - PTC
3 - CTR - rezystor o temperaturze krytycznej. Tk - temp. końcowa, Tp - temp. początkowa, Ts - temp. skoku
Rezystancja termistora:
gdzie: A - stała, B - stała materiałowa: 1000-6000K, RT1 - rezystancja w temperaturze T
Termistory PTC produkowane są w podobny sposób jak NTC, ale ich podstawą jest BiTiO3 domieszkowany różnymi związkami. Termistory PTC stosuje się jako zabezpieczenia przeciwko nadmiernemu prądowi.
2 .Schemat stanowiska pomiarowego:
3. Wyniki pomiarów.
minuty |
t1 [st. C] |
r1 [k Ohm] |
t2 [st. C] |
r2 [k Ohm] |
1 |
24,1 |
0,97 |
13,1 |
7,46 |
2 |
25,9 |
0,98 |
16,6 |
7,39 |
3 |
27,7 |
0,99 |
17,8 |
6,86 |
4 |
29,5 |
1 |
21 |
5,88 |
5 |
31,1 |
1,01 |
22,8 |
5,38 |
6 |
32,8 |
1,02 |
24,8 |
4,99 |
7 |
34,3 |
1,04 |
26,7 |
4,65 |
8 |
36,2 |
1,05 |
28,7 |
4,33 |
9 |
37,8 |
1,06 |
30,4 |
4,06 |
10 |
39,6 |
1,07 |
32,4 |
3,79 |
11 |
41,1 |
1,09 |
34 |
3,56 |
12 |
42,8 |
1,1 |
35,9 |
3,33 |
13 |
44,5 |
1,11 |
37,6 |
3,14 |
14 |
46 |
1,12 |
39,4 |
2,95 |
15 |
47,8 |
1,14 |
41 |
2,78 |
16 |
49,3 |
1,15 |
42,7 |
2,62 |
17 |
50,9 |
1,16 |
44,4 |
2,48 |
18 |
52,3 |
1,17 |
46 |
2,34 |
19 |
53,9 |
1,19 |
47,4 |
2,22 |
20 |
55,5 |
1,2 |
49,2 |
2,1 |
21 |
57,3 |
1,21 |
51,9 |
2 |
22 |
58,8 |
1,23 |
52,7 |
1,91 |
23 |
60,2 |
1,24 |
54,2 |
1,79 |
24 |
61,9 |
1,25 |
55,5 |
1,71 |
25 |
63,3 |
1,26 |
56,7 |
1,63 |
26 |
64,9 |
1,28 |
58,6 |
1,55 |
27 |
66,5 |
1,29 |
60 |
1,48 |
28 |
67,8 |
1,3 |
61,6 |
1,41 |
29 |
69,3 |
1,32 |
63,1 |
1,36 |
30 |
70,9 |
1,33 |
64,5 |
1,3 |
31 |
72,3 |
1,34 |
65,8 |
1,25 |
32 |
73,4 |
1,35 |
67,1 |
1,19 |
33 |
75 |
1,37 |
68,4 |
1,15 |
34 |
76,4 |
1,38 |
69,9 |
1,1 |
35 |
77,6 |
1,39 |
71,4 |
1,06 |
36 |
79,1 |
1,4 |
72,9 |
1,01 |
37 |
80,2 |
1,42 |
73,9 |
0,98 |
38 |
81,7 |
1,43 |
75,1 |
0,94 |
39 |
83,3 |
1,44 |
76,5 |
0,9 |
40 |
84,3 |
1,45 |
77,8 |
0,87 |
41 |
85,6 |
1,46 |
78,9 |
0,85 |
42 |
|
|
79,9 |
0,82 |
43 |
|
|
81 |
0,79 |
44 |
|
|
82,3 |
0,77 |
45 |
|
|
83,1 |
0,75 |
46 |
|
|
84,3 |
0,72 |
47 |
|
|
85 |
0,71 |
Pomiar rezystancji i temperatury był wykonywany co minutę!
a) Wykres Temperatury od Czasu dla Termistorów NTC i PTC:
Termistory:
- NTC 5K
Zakres pomiarowy: -40 - 150 stopni Celsjusza, 5kΩ przy 25 stopniach. Stal nierdzewna 1.4301, przewody PCV
- PTC-G
Zakres pomiarowy: -50 - 150 stopni Celsjusza, 1000Ω przy 25 stopniach. Stal nierdzewna 1.4301, przewody silikonowe.
b) Wykres Rezystancji od Czasu dla Termistorów NTC i PTC:
Nagrzewanie się wody w łaźni: funkcja Temperatury od czasu jest prawie liniowa. Na podstawie dalszych pomiarów doszlibyśmy do wniosków że dla wyższych temperatur wykres temperatury od czasu nie zachowałby liniowego charakteru.
c) wykres Oporu Termistora od Temperatury:
Dla Termistora PTC krzywa R(T) ma charakter zbliżony do liniowego, jednakże w obszarze temperatur początkowej i końcowej zależność nie jest liniowa. Dla NTC krzywa jest zbliżona do hiperboli.
Wykorzystane Ohmomierze: MASTECH MAS83OB
Zestawienie wartości oporności elektrycznej termistora w funkcji temperatury:
T[ST c] |
r [ Ohm] |
T [K] |
1/T [0.001 1/k] |
ln R |
13,1 |
7460 |
286,1 |
0,003495281 |
8,917 |
21 |
5880 |
294 |
0,003401361 |
8,679 |
24,8 |
4990 |
297,8 |
0,003357958 |
8,515 |
30,4 |
4060 |
303,4 |
0,003295979 |
8,309 |
39,4 |
2950 |
312,4 |
0,003201024 |
7,990 |
46 |
2340 |
319 |
0,003134796 |
7,758 |
52,7 |
1910 |
325,7 |
0,00307031 |
7,555 |
60 |
1480 |
333 |
0,003003003 |
7,300 |
68,4 |
1150 |
341,4 |
0,002929115 |
7,048 |
78,9 |
850 |
351,9 |
0,002841716 |
6,745 |
85 |
710 |
358 |
0,002793296 |
6,565 |
d) Wykres zależności lnR w funkcji 1/T
e) Obliczenie współczynnika 
dla kolejnych punktów:
B 25/85 |
2534,03492 |
3781,39626 |
3327,76295 |
3363,47978 |
3497,8246 |
3148,70292 |
3789,51345 |
3414,37751 |
3458,63037 |
3716,85744 |
e) Wnioski:
Wykonane ćwiczenie - pomiar temperatury za pomocą termistora wykonane zostało przy użyciu dwóch termistorów: NTC i PTC. Ewentualne błędy pomiaru jakie miały miejsce mogły wynikać z niedokładności odczytów jednocześnie czasu i temperatury, ponadto niedokładność przyrządów pomiarowych także mogła wpłynąć na wyniki.
Wyszukiwarka