實驗原理
熱敏電阻通常是用半導體材料制成的，它的電阻隨溫度變化而急劇變化。熱敏電阻分為負溫度系數（NTC）熱敏電阻和正溫度系數（PTC）熱敏電阻兩種。NTC熱敏電阻的體積很小，其阻值隨溫度變化比金屬電阻要靈敏得多，因此，它被廣泛用于溫度測量、溫度控制以及電路中的溫度補償、時間延遲等。PTC熱敏電阻分為陶瓷PTC熱敏電阻及有機材料PTC熱敏電阻兩類。PTC熱敏電阻是20世紀80年代初發展起來的一種新型材料電阻器，它的特點是存在一個“突變點溫度”，當這種材料的溫度超過突變點溫度時，其阻值可急劇增加5-6個數量級，（例如由101Ω急增到107Ω以上），因而具有極其廣泛的應用價值。
近年來，我國在PTC熱敏電阻器件開發與應用方面有了很大發展，陶瓷PTC熱敏電阻由于其工作功率較大及耐高溫性好，已被應用于工業機械、冰箱等作電流過載保護，并可替代鎳鉻電熱絲作恒溫加熱器和控溫電路，用于自熱式電蚊香加熱器、新型自動控溫烘干機、各種電加熱器等一系列安全可靠的家用電器；而有機材料PTC的熱敏電阻具有動作時間短、體積小、阻值低等特點，現已被用于國內電話程控交換機、便攜式電腦、手提式無繩電話等高科技領域作過載保護，應用范圍很廣。
本實驗用溫度計和直流電橋測定熱敏電阻器與溫度的關系，要求掌握NTC熱敏電阻器的阻值與溫度的關系特性、并學會通過數據處理來求得經驗公式的方法。
1. 負溫度系數熱敏電阻器的電阻-溫度特性
NTC熱敏電阻通常由Mg、Ni、Cr、Co、Fe、Cu等金屬氧化物中的2-3種均勻混合壓制后，在600-1500oC溫度下燒結而成，由這類金屬氧化物半導體制成的熱敏電阻，具有很大的負溫度系數。在一定的溫度范圍內，NTC熱敏電阻的阻值與溫度關系滿足下列經驗公式：
式中，R為該熱敏電阻在熱力學溫度T時的電阻值，R0為熱敏電阻處于熱力學溫度T0時的阻值。B是材料常數，它不僅與材料性質有關，而且與溫度有關，在一個不太大的范圍內，B是常數。
由（1）式可求得，NTC熱敏電阻在熱力學溫度T0時的電阻溫度系數α
由（2）式可知，NTC熱敏電阻的電阻溫度系數是熱力學溫度的平方有關的量，在不同溫度下，α值不相同。
對（1）式兩邊取對數，得?
在一定溫度范圍內，
成線性關系，可以用作圖法或 最小二乘法求得斜率B的值。并由（2）式求得某一溫度時NTC熱敏電阻的電阻溫度系數α。
2. 正溫度系數熱敏電阻器的電阻-溫度特性 （選做內容） PTC熱敏電阻具有獨特的電阻-溫度特性，這一性質是由于其微觀結構決定的。當溫度升高超過PTC熱敏電阻突變點溫度時，其材料結構發生了突變，它的電阻值有明顯變化，可以從10一次方Ω變化到10的七次方Ω，PTC熱敏電阻的溫度大于突變點溫度時的阻值隨溫度變化符合如下經驗公式：
其中，T為樣品的熱力學溫度，T0為初始溫度，R為樣品在溫度T時的電阻值，R0為樣品在溫度T0時的電阻值，A的值在某一范圍內近似為常數。
對陶瓷PTC熱敏電阻，在小于突變點溫度時，電阻與溫度關系滿足（1）式，為負溫度系數性質，在大于突變點溫度時，滿足（3）式，為正溫度系數熱敏電阻，此突變點溫度常稱為居里點。而對有機材料PTC熱敏電阻，在突變點溫度上下均為正溫度系數性質，但是其常數A也在突變點發生了突變，即A值在溫度高于突變點后明顯激增。
實驗裝置
本實驗器材包恒溫器、攪拌器、溫度計、熱敏電阻、小試管、電阻箱三只、干電池一節、檢流計等。熱敏電阻放置在可變溫度的恒溫器中，用溫度計測量溫度。將電阻箱、干電池、檢流計用連接線接成電橋，測出熱敏電阻的阻值。
實驗內容和步驟
1.把NTC熱敏電阻和玻璃溫度計一起插在盛有變壓器油的玻璃小試管內，試管置于盛有水的可控恒溫槽中，當NTC熱敏電阻、玻璃溫度計和水溫達到平衡時，用玻璃溫度計測出NTC熱敏電阻的溫度θ，如圖所示的電路測量NTC熱敏電阻的阻值R0（注意：熱敏電阻的電流應小于300μA， 避免熱敏電阻自己發熱對實驗測量的影響。此時直流電橋臂往往不能嚴格取1:1比例，直流電源最大取1.5V）
2.先測出室溫時（將NTC熱敏電阻和溫度計等插入室溫水中）溫度θ和NTC熱敏電阻阻值R0.然后逐步增加恒溫槽溫度，每當溫度達到穩定時，測量相應的一組θi與Ri的值。要求溫度從70oC范圍內測出8-10組數據。用公式T=273.15+θ，將攝氏溫度θ換算成熱力學溫度T.
3. 用最小二乘法求出溫度在室溫70oC范圍內的材料常數B.
4.用公式（2）計算NTC熱敏電阻在溫度θ=50.0oC時的電阻溫度系數。
實驗數據例
電橋臂RA、RB是規格為0.1級0-9999Ω的電阻箱，調節電阻Rs 為0.1級0-9999.9Ω的電阻箱，電源為1.5V.在室溫至70oC范圍內，電阻值大于9000Ω。所以滿足RT+Rs≥5000Ω，即通過RT熱敏電阻電流小于300μA要求。
