LABORATORIUM METROLOGII

Ćwiczenie M_3	Temat ćwiczenia: Termistor			Konspekt v. 1.1
Nr zespołu: II	Wydział, rok, grupa: WEiP, II, 2			Data: 07.05.2011 r.
Nazwisko i Imię:	Ocena:
		Teoria	Wykonanie ćwiczenia	Końcowa z ćwiczenia
1. Musiał Michał
2. Nowak Mateusz

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. T_k - temp. końcowa, T_p - temp. początkowa, T_s - temp. skoku

Rezystancja termistora:

gdzie: A - stała, B - stała materiałowa: 1000-6000K, R_T1 - 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.

T1 [^oC]	R1 [kΩ]	T2 [^oC]	R2 [kΩ]
22,1	0,96	33,2	3,7
23,5	0,97	34,4	3,55
25,5	0,98	36,5	3,31
26,8	0,99	38,2	3,1
28,6	1	40,1	2,91
30,2	1,02	41,8	2,74
32,1	1,03	43,3	2,6
33,8	1,04	45	2,46
35,7	1,06	46,7	2,32
36,9	1,07	47,9	2,21
38,5	1,08	49,4	2,11
39,2	1,08	50	2,07
40,1	1,09	50,7	2,01
41,7	1,1	52	1,93
43,1	1,11	53,2	1,85
44,7	1,12	54,8	1,73
45,9	1,13	55,9	1,7
47,4	1,14	57,1	1,63
49	1,15	58,5	1,55
50,2	1,16	59,7	1,51
51,4	1,17	60,8	1,45
52,4	1,18	62	1,39
53,7	1,19	63	1,39
55	1,2	64,1	1,3
56,2	1,21	63,3	1,26
57,5	1,21	66,4	1,21
58,1	1,22	67,2	1,18
59,5	1,23	68,2	1,14
60,3	1,24	69,3	1,11
61,2	1,25	70	1,09
62,4	1,25	70,9	1,05
63,4	1,26	71,2	1,02
64	1,27	72,8	1
65,2	1,27	73,7	0,97
65,8	1,28	74,5	0,95
66,4	1,29	75,4	0,93
67,3	1,29	76	0,91
68	1,3	76,7	0,89
68,9	1,31	77,8	0,87
69,4	1,31	78	0,85
70,3	1,32	78,8	0,84
71,1	1,32	79,5	0,82
71,5	1,33	80	0,8
72,4	1,33	80,8	0,79
73	1,34	81,5	0,77
73,6	1,34	82,4	0,76
74,2	1,35	82,6	0,76

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[^oC]	RT[Ω]	T[K]	T^-1 [10^-3 K^-1]	ln(R)
33,2	3700	306,2	0,003265839	8,216
38,2	3100	311,2	0,003213368	8,039
41,8	2740	314,8	0,00317662	7,916
46,7	2320	319,7	0,003127932	7,749
52	1930	325	0,003076923	7,565
57,1	1630	330,1	0,003029385	7,396
62	1390	335	0,002985075	7,237
67,2	1180	340,2	0,002939447	7,073
72,8	1000	345,8	0,002891845	6,908
78	850	351	0,002849003	6,745
82,6	760	355,6	0,002812148	6,633

d) Wykres zależności lnR w funkcji 1/T

Za pomocą regresji liniowej obliczamy współczynniki prostej:

a= 3524,705

u(a)=14,26706

b=-3,28488

u(b)=0,043327

e) Obliczenie współczynnika
dla kolejnych punktów:

3371,92562
3359,25111
3417,51492
3608,10611
3553,78515
3594,55656
3589,72618
3477,01974

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.

---