2.2 Описание установки

Для исследования температурных свойств терморезисторов используется установка, схема которой показана на рис. 4. Установка состоит из термостата 1, нихромового нагревателя 2, термопары 3, моста постоянного тока 4, регулятора нагрева 5, указателя температуры (милливольтметра) 6.

Рис. 4

2.3 Порядок выполнение работы

1. Включить установку. Измерить сопротивление ТС при комнатной температуре (тумблер «нагрев» выключен!).

2. Нажав кнопку включения моста УМВ, вращать его реостат до получения нуля на индикаторе тока, отсчет читать на шкале реостата против стрелки. R_x=множитель  отсчет .

3. Включить тумблер «нагрев» и через каждые 10 K измерить сопротивление ТС (измерения проводить до 110-125°С). Чтобы температура в печи росла не слишком быстро, использовать регулятор скорости нагрева.

4. Результаты измерений занести в таблицу

№ п/п	T, C	T, K	1/T, K–1	RТ, Ом	ln RТ	Eпр, эВ
1 ... 10

5. Построить график зависимости ln R_T = f(1/T).

6. Рассчитать энергию активации примеси по формуле E_пр = 2k tg в джоулях и электрон-вольтах.

3. Исследование вольт - амперной характеристики термосопротивления

Лабораторная работа 3.08

Цель работы: снятие вольт - амперной характеристики термосопротивления (ТС).

Принадлежности: установка для исследования полупроводниковых терморезисторов.

3.1 Теоретическое введение

Вольт - амперная характеристика (ВАХ) термосопротивления (ТС) представляет зависимость напряжения от силы проходящего тока в условиях теплового равновесия между ТС и внешней средой. Вследствие наличия у ТС определенной тепловой инерции ВАХ снимаются только после установления теплового равновесия. Вид характеристики определяется конструкцией, габаритами ТС, величиной его электрического сопротивления, температурным коэффициентом сопротивления (ТКС), состоянием окружающей среды и т. д. На рис. 1 изображены ВАХ ТС для окружающей среды – спокойный воздух при комнатной температуре и характерная зависимость электросопротивления ТС от проходящего через него тока. На начальном участке ВАХ линейна. При возрастании силы тока крутизна ВАХ уменьшается. При некотором значении силы тока I_m напряжение достигает максимального значения U_m. При дальнейшем возрастании силы тока напряжение начинает

Рис. 1.

уменьшаться. Участок отрицательного дифференциального сопротивления является рабочей частью ВАХ во многих случаях практического использования ТС (схемы для регулирования температуры, стабилизаторы напряжения, дистанционное измерение температуры и т. д.).

3.2 Описание установки

Рис. 2.

Схема установки для снятия ВАХ ТС изображена на рис. 2. Здесь ИПТ – источник постоянного тока, R – регулятор тока в цепи ТС, мА – миллиамперметр, V – вольтметр, R_T – термосопротивление, К_ТС – тумблер включения ТС в цепь.

3.3 Порядок выполнение работы

1. Выключить тумблер «нагрев ТС». Включить установку тумблером «Сеть».

2. Измерить ток и напряжение в цепи ТС, для чего с помощью регулятора тока изменять силу тока от 0 до 15 мА (через 1 мА).

Внимание! Отсчет производить не ранее, чем через 2-3 минуты, когда параметры I и U перестанут изменяться. Необходимо следить за током и «удерживать» его значение с помощью ручки регулятора тока!

3. Выключить установку. Записать температуру окружающей среды Т_к.

4. Все результаты измерений занести в таблицу 1.

Таблица 1

№ п/п	I, мА	U, В	R, кОм	Тк, C
1 ... 15	1 ... 15

5. На основе ВАХ (по закону Ома) рассчитать сопротивление ТС для каждого заданного тока.

6. Построить графики вольт-амперной характеристики и зависимости электросопротивления ТС от проходящего через него тока.