Лабораторна робота № 1

“Дослідження термістора”

1 Мета роботи:

 Ознайомитись з фізичними властивостями термісторів.

 Провести дослідження роботи термістора.

2 Завдання:

2.1 До лабораторної роботи! Уважно прочитати інструкцію до виконання лабораторної роботи. Ознайомитись із схемою лаборатор-ної роботи. Повторити правила техніки безпеки під час виконання лабораторніх робіт.

Із довідника Акимова Н.Н. або аналогічного з напівпровіднико-вих приладів записати до теоретичних відомостей основні параметри терморезистора: КМТ-1  47 КОм.

2.2 Під час виконання лабораторної роботи: Дослідити роботу термістора при різних значеннях температури, результати досліджень занести до таблиці, побудувати графік зміни опору термістора від температури, розрахувати коефіцієнти перекриття опору і зробити висновки.

3 Рекомендована література:

3.1 Акимов Н.Н. Справочник: Резисторы, конденсаторы, трансфор-маторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА – Минск: Беларусь, 1994 – 591 ст.

3.2 Усатенко С.Т. Графическое изображение электрорадиосхем – Киев: Техника, 1989 – 115 ст.

3.3 Гершунский Б.С. Основы электроники и микроэлектроники – Киев: Вища школа, 1987 – 421 ст.

3.4 Чекваскин А.Н. Основы автоматики – Москва: Энергия, 1977 – 448 ст.

4 Теоретична частина:

Термістори – напівпровідникові резистори, які змінюють свій опір під дією температури. Величина опору термістора може бути від декількох Ом до десятків МОм. Це залежить від матеріалу з якого виготовлений термістор.

В лабораторній роботі №1 використаний кобальто-марганцевий напівпровідниковий терморезистор типу КМТ-1 з номінальним опо-ром – 47 Ком.

Терморезистори – це лінійні або нелінійні напівпровідникові резистори, електричний опір яких значно змінюється при зміні температури.

Найбільше розповсюдження отримали терморезистори, у яких спостерігається зменшення опору при зростанні температури.

Серед матеріалів, які використовуються для виготовлення тер-морезисторів, найбільш широке розповсюдження отримали складні системи, в яких початковими компонентами є такі оксидні напівпро-відники, як Mn₃О₄; Со₃О₄; СоО; СuО; NiО.

До основних параметрів напівпровідникових терморезисторів відносяться наступні:

  Номінальний опір (R)  як правило, це опір терморезистора при температурі навколишнього середовища 20^оС;

  Максимальна робоча температура (t)  температура, при якій характеристики терморезистора залишаються стабільними протягом зазначеного терміну експлуатації;

  Максимальна потужність розсіювання (Р)  потужність, при якій терморезистор, який знаходиться в нерухомому повітрі при температурі 20 1 ^оС, нагрівається при протіканні струму до максимальної робочої температури;

  Відхилення яке допускається (D)  величина відхилення фактичного опору від номінального значення, вимірюється у %;

  Температурний коефіцієнт опору (ТКО)  величина яка характеризує відносну зміну опору на один градус Кельвіна або Цельсія;

  Коефіцієнт енергетичної чутливості (G)  потужність, яку необхідно підвести до терморезистора для зменшення його опору на 1%;

  Постійна часу терморезистора ()  час, протягом якого температура терморезистора зростає до 63 ^оС при перенесенні його із

п овітряного середовища з температурою 0 ^оС в повітряне середови-ще з температурою 100 ^оС.

Напівпровідникові терморезистори початкової розробки і випус-ків позначаються буквами російського алфавіту ММТ  (мідно-мар-ганцевий терморезистор) або КМТ-147 КОм  (кобальто-марганце-вий терморезистор). Цифра, що стоїть після дефіса, означає номер конструктивної розробки.

Згідно з новим маркуванням, терморезистори позначаються бук-вами російського алфавіту  СТ (сопротивление термочуствитель-ное). Цифра, що слідує за позначенням, вказує на тип матеріалу, із якого виготовлений терморезистор (1 кобальто-марганцевий, 2 мідно-марганцевий, 3 мідно-кобальто-марганцевий оксидний напів-провідник). Цифра, що стоїть після дефіса, означає номер конструк-тивної розробки. Окрім цього на корпусі можуть бути вказані номі-нальний опір і допустиме відхилення.

На лабораторній роботі використовується універсальний вимірю-вальний прилад ЛАК-99. Він здатний вимірювати освітленість, опір і температуру. Для вимірювання температури його потрібно підключи-ти до термошафи з вмонтованим термістором. Перемикач виду вимі-рювань поставити у нижнє положення (Т°С), виміри температури проводити по червоній шкалі приладу. Для вимірювання опору натис-нути на кнопку “Вимір. R” виміри опору проводити по нижній (чор-ній) шкалі приладу.

5 Техніка безпеки під час виконання практичної роботи:

5.1 До виконання лабораторної роботи допускаються студенти, які пройшли ввідний інструктаж з ТБ і ПБ та склали залік про, що свід-чить підпис в спеціальному журналі.

5.2 Перед початком лабораторної роботи ознайомитись з лабора-торним макетом та приладами, які використовуються на лабораторній роботі і їх функціональним призначенням.

5.3 Перед включенням приладів, які живляться ЕЖ=220 В/50Гц, пере-вірити надійність підключення їх до шини “заземлення”, клеми якої знаходяться на лабораторному щитку робочого місця.

5.4 Включати живлення приладів дозволяється тільки після перевірки

схеми (до початку лабораторної роботи) викладачем.

5.5 Виключати живлення вимірювальних приладів і макету дозво-ляється тільки після перевірки результатів досліджень викладачем.

5.6 З метою забезпечення безпечної та ефективної роботи на ро-бочому місці повинно знаходитись не більше 3-х студентів, які виконують лабораторну роботу.

5.7 Категорично заборонено залишати робоче місце, яке знаходиться під напругою і ходити по лабораторії!!!

5.8 Під час виконання лабораторної роботи попунктно читати і вико-нувати рекомендації інструкції до лабораторної роботи.

6 Характеристика робочого місця:

6.1 Схема електрична структурна:

Універсальний вимірювальний прилад ЛАК-99

t^o

Джерело живлення

Еж_=220В

Термошафа

з термістором

6.2 Прилади та обладнання ( які пропонуються для виконання лаборатор-ної роботи):

– Робоче місце № ___ ;

– Макет№ ___ ;

– Джерело живлення змінним струмом ~220В/50 Гц;

– Термошафа з вмонтованим термістором;

– Універсальний вимірювач температури і опору ЛАК-99.

7 Порядок та методика виконання лабораторної роботи:

7.1 Ознайомитись з обладнанням робочого місця та правилами корис-тування вимірювальним приладом.

7.2 Записати до пункту №3.3 звіту з лабораторної роботи: номер робочого місця; номер термошафи; вимірювальний прилад.

7 .3 Запросити викладача для перевірки звіту і отримати дозвіл на підключення приладів.

7.4 Підключити провідник “заземлення” до клеми “ заземлення ”, що розміщена на щитку блоку живлення.

7.5 Підключити вимірювальний прилад ЛАК-99 до вихідних клем термошафи.

7.6 Підключити шнур живлення термошафи до джерела живлення Еж_=220В.

7.7 Запросити викладача для перевірки правильності підключен-ня приладів і отримати дозвіл на включення напруги живлення.

7.8 Включити тумблер живлення термошафи.

7.9 Включити тумблер вимірювача температури і опору ЛАК-99 в положення “Т^оС”, який знаходиться під стрілковим вимірюваль-ним приладом.

7.10 Записати до таблиці значення початкової температури з чер-воної шкали вимірювача температури і опору.

7.11 Натиснути на кнопку “Вимір R” (прилад переключиться в ре-жим вимірювання опору ) і записати до таблиці значення початкового опору термістора.

7.12 Порівняти отриману величину опору з номінальним і зробити

висновки.

7.13 При підвищенні температури всередині термошафи вимірю-вати опір термістора через кожні наступні 5 градусів, дані занес-ти до таблиці 1.

Таблиця 1

ї

tC	Поч t	20	25	30	35	40	45	50	55	60
R(КОм)

7.14 Запросити викладача для перевірки результатів вимірів.

7.15 Після перевірки даних, з дозволу викладача вимкнути джерело живлення і відключити термошафу та вимірювальний прилад.

7.16 За результатами вимірів побудувати графік залежності опору термістора від температури R=f(TC).

7.17 Графічним способом розрахувати коефіцієнт перекриття опору.

7.18 За отриманими результатами зробити висновки. У висновках

обов’язково вказати використану літературу.

7.19 Навести порядок на лабораторному столі, робоче місце здати черговому в групі.

7.20 Оформлений звіт здати викладачу на перевірку.

8 Зміст звіту:

8.1 Номер та назва лабораторної роботи;