Matlab在热敏电阻特性测量实验中的应用

第29卷第4期大学物理实验

Vol．29No．42016年8月

PHYSICAL EXPERIMENT OF COLLEGE

Aug．2016

收集日期：2016-05-04基金项目：上海磁共振重点实验室研究项目（20151204）；武汉理工大学教学研究项目(W2014081)

*通讯联系人

文章编号：1007-

2934(2016)04-0078-04Matlab 应用于热敏电阻特性测量实验

宋佩君

(武汉理工大学，湖北武汉430070)

摘要：NTC 本文应用了热敏电阻值-温度之间的关系Matlab GUI 编写热敏电阻值-

基本指数方程用于温度数据处理界面，Steinhart-Hart 方程和Hoge-三种不同的校准方程拟合了实验数据，研究了校准方程NTC 热敏电阻温度测量精度的影响。结果表明，Hoge-与其他两种校准方程相比，3方程在本文选择的温度范围内具有更准确的拟合能力。

键

词：Matlab ；热敏电阻；数据处理

中图分类号：O 4-

39文献标志码：A

DOI ：10．14139/j．cnki．cn22－1228．2016．004．025

热敏电阻是电阻值随温度变化的电阻。

负温度系数随温度升高而降低(NTC )热敏电阻，通常以锰、铜、硅、钴等金属氧化物为主要材料，采用陶瓷工艺烧结而成。NTC 热敏电阻

小型化，

电阻-温度特性波动小，对温度变化电路、防涌电路等。NTC 热敏电阻值

与温度的关系是非线性的，

拟合需要校准方程。应用程序Matlab GUI 应用基本指数方程编制热敏电阻值-温度数据处理界面Steinhart-Hart 方程和Hoge-三种不同的校准方程拟合实验数据，

程序设计采用最小二乘法，讨论了不同校准方程的合精度

［1-3］。1Matlab GUI 设计

NTC 热敏电阻阻值-温度特性测量装置如图

1所示。

将热敏电阻和温度计置于含硅油的玻璃试管中，试管位于含水的可控恒温罐中。用万用表测量热敏电阻的电阻，选择合适的档位，避免电流热效应造成的测量误差。本文正在进行电阻-温度

在拟合特征数据时，三种不同形式的校准方程应用如下：

(1)NTC 传统的热敏电阻校准方程理论

程：两个参数的基本指数方程，

R =R 25

e Bn 1298－1

()T ，其中R 标称阻值为25，

B n 是材料常数。(2)三参数Steinhart-Hart 校准方程:1/T =

A 0 A 1ln R T A 3(ln R T )3

，A 0、A 1和A 三是三个热敏电阻的待求参数

。

图1热敏电阻值-温度特性测量装置图

(3)五参数Hoge-3方程：

1/T =A 0 A 1ln R T A 2(ln R T )2 A 3(ln R T )3 A 4(ln R T )4，式中：A 0、A 1、A 2、A 3和A 四是五个热敏电阻的待求参数。

MATLAB 它不仅提供了强大的科学计算功能，还提供了面向对象的图像用户界面(GUI )，利用MATLAB 提供的GUI 设计工作编写程序，可以设计方便的菜单和控制人机交互界面，用交互图表示数据、设计或计算结果。本文设计

计的GUI 界面如图2所示

，输入测量温度和电阻的文本框NTC 点击普通指数方程和热敏电阻温度和电阻方程和热敏电阻温度和电阻数据Steinhart-Hart ”或“Hoge-3”按