热敏特性的应用 328

方法一

目的 利用半导体的热敏特性制作测温装置。

器材 热敏电阻Rt(MF11、1—2.2KΩ)，演示电表，滑动变阻器(1000Ω)， 电阻箱，电池组(4V)，电键，导线，酒精灯，温度计，铁架台等。

操作

1. 如图(a)连接电路。Rt 为热敏电阻，R2 为电阻箱。将热敏电阻放在薄紫铜皮卷成的圆筒内，两根引脚套上塑料套管后引出，筒的两头用环氧树脂密封，制成测温头。

1. 演示电表用G 档，调节调零旋钮，使指针指在标度盘左方的边线。在标度盘上覆盖一层白纸。将滑动变阻器 R1 的滑动触头置于最左端，然后合上电键 K。将测温头放在冰水混合物中，将电阻箱调成较小阻值，慢慢地将R1 的触头向右移， 直至电表指针偏转满刻度的 1/5。在白纸上记下指针位置(作为 0℃)，并记下R2 的阻值。以后R1 的触头位置不能再移动。

2. 将温度计和测温头都浸没在烧杯中的水里，用酒精灯给烧杯加热。当温度计的读数升到 5℃时，在白纸上记下电表指针的位置，作为 5℃，依次类推，在白

纸上分别作出 10℃、15℃⋯⋯的位置。如果到某一个温度 t 时指针已满偏，必须调节R2，使电表指针回到 0℃处，方可继续升温。记下此时电阻箱的阻值，作为高温

段阻值，相应地先前一个电阻箱阻值就是低温段阻值。应用此装置测温时，可根据具体测量对象确定用高温段还是低温段。

说明 为了提高测温的灵敏度和准确度，可将测温器改成如图(b)所示的电路。滑动变阻器R1 和电阻箱R2 的作用与前面叙述的相同。

方法二

目的 利用半导体的热敏特性制作温控器。

器材 晶体三极管（3AX 型、β>100），热敏电阻。(MF11 型、2.2—4.7KΩ)， 灵敏继电器(JRX—11 型、直流电阻 960Ω，额定电压 18V，吸合电流≤9mA)，电位器(5.1KΩ)2 个，电位器(510Ω)，1/8W 电阻（1KΩ,2KΩ各 1 个），伏特表（1V 量程）、电池组，电键，灯泡，导线等。

操作

1. 如图连接电路。热敏电阻Rt 和电阻R1(1KΩ)、R2(2KΩ)、电位器W1(510

Ω)构成一个惠斯通电桥，从电桥的对象a、b 引出两根线，与三极管的B、E 极相连。当Ua>Ub 时，三极管截止，反之则导通。三极管的集电极负载是灵敏继电器 J。

1. 将Rt 放在紫铜皮卷成的筒内，制成测温头[见方法一操作(1)]。

2. 断开三极管B、E 极与a、b 点之间的连线，在a、b

   两点之间接上伏特表。将热敏电阻Rt 放在需要控制的温度环境中，然后调节 W2 和W1，使 Ub 比Ua 高 0.25V 左右。如果 Rt 周围的温度升高，可看到 a、b 两点间的电压明显降低，甚至 Ua 高于Ub。

3. 接好电路，合上 K2。当 Rt 处在所需控制的温度中时，三极管导通，J

   将工作电路接通。当工作电路中的灯泡 D 使Rt 的温度升高时，三极管截止，J 使工作电路断开。这样就可看到灯泡交替亮暗的现象。说明半导体温控器的基本原理。

方法三

目的 利用半导体的热敏特性制作报警器。

器材 热敏电阻(MF11、4.7KΩ)，低频三极管 5 个(β>80)，二极管，10V 电解电容(0.047μF、0.01μF、5μF、100μF 各 1 个)，1/8W 电阻(5.1KΩ2 个，1K Ω2 个，10KΩ、15KΩ、850Ω、250Ω各 1 个)，电位器(2.2KΩ)2 个，扬声器(8Ω、1/4W)等。

原理 电路图如图(a)所示。(1)差分电路

由BG1、BG2、W1、Rt、R4(1K)、R5(15K)组成桥式测量电路。通常状态下，调

节W2 使UA=UB，当Rt 温度升高，阻值下降时，UA 升高，UB 降低，UD 降低。(2)开关电路

由BG3、R6(10K)组成。当UD 点电位比电源正极电位低 1.4V 左右，BG3 导通，

随着温度不断升高，D 点电位越来越低，使BG3 很快进入饱和状态，其饱和电流约1mA。

(3)音频脉冲发生器

由BG4、BG5 等组成。当 BG3 导通后，有部分电流由弱到强注入 BG4 的基极，脉冲发生器开始工作，扬声器发出由弱到强，音调由低到高的声音；当BG3 饱和后， 扬声器发出稳定的单音调报警声。

操作

1. 按图(a)连接电路。BG1、BG2 选用性能相近的配对管。电位器W1 可安装在面板上，便于调节报警的温度。热敏电阻Rt 装在薄壁金属圆筒内，作为测温头[见方法一操作(1)]。

2. 元件组装完毕后，将W2 调到中间位置，W1 调到阻值最小的位置，用万用电表R.×100 档测整机阻值。热敏电阻Rt 未插入前为 2000—1800Ω左右，插入后为 1500—1300Ω左右。若阻值偏离过大，应重新核对电路，检查元件。

3. 接通 6V 直流电源，整机静态电流约为 4.5mA。如果将C3 人为短路，扬声器应发出报警声。报警时的工作电流应该为 50mA 左右。调节R7 阻值，可改变音量大小，同时也可改变音调。

4. 将热敏电阻、即测温头放入沸水里(图b)，稍待片刻，待头内热敏电阻与外界达到热平衡后，将W1 的阻值逐渐增大，调到扬声器刚好发声为止，在面板上刻 100℃标记。将W1 退回到最小阻值，让沸水冷却到 80℃时，再把W1 阻值增大到

扬声器发声，再在面板上刻 80℃标记。依次类推，在面板上分别标出 60℃、40℃ 等。

若再把测温头放入沸水里，W1 调到最大值，扬声器仍不发声，可将 W2 的滑片向BG1 的发射极一边偏一些，然后按操作(4)调整。

说明 本电路测温比较准确，耗电省，如把探测棒插入水壶嘴里，可作家用水开报警器等。