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導(dǎo)電橡膠的溫度特性

2023/10/26
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01 導(dǎo)電橡膠

一、前言

這是導(dǎo)電橡膠按鈕,是從一個(gè)游戲搖柄上拆卸下來的。室溫下,導(dǎo)電橡膠中的電阻大約100 歐姆左右。但會(huì)隨著壓力不同而改變。這里使用兩個(gè)大頭針接觸導(dǎo)電橡膠,對(duì)應(yīng)的電阻大約 120歐姆。下面準(zhǔn)備通過制冷半導(dǎo)體改變他的溫度,定性觀察一下導(dǎo)電橡膠的電阻與溫度之間的關(guān)系。

二、測試方法

這是一個(gè)放置在散熱片上的半導(dǎo)體制冷片,可以通過施加不同極性的電壓,使其表面加熱或者制冷,這樣便可以改變上面緊貼著的導(dǎo)電橡膠的溫度。在這個(gè)過程中,保持金屬大頭釘與導(dǎo)電橡膠接觸方式,不改變相對(duì)的距離。在此過程中觀察兩個(gè)電極之間的電阻。這是在室外32度左右時(shí),兩個(gè)電極之間的電阻。

三、測量結(jié)果

給半導(dǎo)體制冷片施加 正 12V,它可以制冷。最大工作電流可以達(dá)到 3.8A。如果反向施加12V,它可以制冷。利用萬用表測量電阻變化。在此過程中,保持金屬探針與導(dǎo)電橡膠接觸狀態(tài)不變。此時(shí),室溫下,電阻大約為 100歐姆左右。下面開始施加正12V,半導(dǎo)體制冷片開始制冷。在這個(gè)過程中,由于手觸碰加熱板,導(dǎo)致樣品晃動(dòng),可以看到電阻值發(fā)生劇烈變化。下面改變電壓極性,使得半導(dǎo)體制冷片開始加熱??梢钥吹诫娮杩梢陨仙?145歐姆。接下來改變電壓極性,半導(dǎo)體開始制冷,電阻又開始下降,電阻最終小于 95歐姆。通過上述觀察,可以看到導(dǎo)電橡膠電阻隨著溫度下降而減小,隨著溫度增加而上升。

下面在半導(dǎo)體制冷片上粘貼一個(gè)熱電偶。這樣可以同時(shí)顯示溫度和電阻。下面再看一下這個(gè)測量過程。這個(gè)是加速了四倍之后的視頻??梢钥吹诫娮桦S著溫度升高而上升。從室溫變化到 100攝氏度的時(shí)候,電阻大約上升了 40%。這也許是因?yàn)闇囟仁沟脤?dǎo)電橡膠內(nèi)部中的碳顆粒距離增加,從而引起電阻上升。

※ 總??結(jié) ※

本文通過實(shí)驗(yàn)研究,觀察了導(dǎo)電橡膠電阻隨著溫度變化的規(guī)律。溫度越高,電阻越大。這與普通的電阻一樣,都是正溫度系數(shù)。通過電阻變化范圍來看,平時(shí)的氣溫變化不會(huì)影響作為按鈕開關(guān)的用途。

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公眾號(hào)TsinghuaJoking主筆。清華大學(xué)自動(dòng)化系教師,研究興趣范圍包括自動(dòng)控制、智能信息處理、嵌入式電子系統(tǒng)等。全國大學(xué)生智能汽車競賽秘書處主任,技術(shù)組組長,網(wǎng)稱“卓大大”。