实验简介：
热敏电阻器是敏感元件的一类，按照温度系数不同分为正温度系数热敏电阻器（PTC）和负温度系数热敏电阻器（NTC）。NTC热敏电阻器，即负温度系数热敏电阻，其特性是电阻值随着温度的升高而呈非线性的下降。NTC在应用上一般分为测温热敏电阻和功率型热敏电阻，用于抑制浪涌的NTC热敏电阻器指的就是功率型热敏电阻器。
利用 NTC 热敏电阻器的零功率电阻值来抑制开机瞬间的突波电流可以使开机瞬间的突波电流不致过大，并且在完成抑制突波电流作用以后，由于通过其电流的持续作用，随着热敏电阻器本体温度升高，其电阻值将下降到非常小的程度，消耗的功率可以忽略不计，电压几乎均加到后面设备从而保证线路的正常工作。NTC 热敏电阻是电源设计过程中抑制浪涌的一种常用热敏电阻，在对其进行应用过程中，必须要做好选型考虑。
本实验以热敏电阻生产制造与测试作为重点，通过生产参数的控制与变化，帮助学生了解与掌握影响热敏电阻性能的指标及影响因素，了解半导体工艺加工的基本流程。
热敏电阻生产工艺流程复杂，设备昂贵，生产线升级速度快，对专业操作和技术要求水平高，学校几乎无法复制整条产线，很多生产工艺环节需要在高温、高压、重金属等特殊环境下进行。加工、生产环节中材料的选取与成分配比，工艺流程的顺序，参数的调整等都会对热敏电阻最终的性能产生巨大的影响，所以，这些参数在实际的生产中往往是无法改变的。测温传感器，比如热敏电阻测温芯片的生产与加工，属于半导体生产与加工领域。从原材料的选取，芯片的加工、芯片的封装与测试，都是目前国家产业发展的重点和方向。
实验背景：
在电源回路中使用功率型NTC热敏电阻器元件，是抑制开机浪涌电流保护电子设备免遭破坏的最为有效、最为经济、最为简便的措施。由于功率型NTC热敏电阻器用作浪涌电流抑制器件具有线路简单、通流能力大、自身功耗小、可靠性高、成本低等优点，因而被广泛应用于转换电源、开关电源、UPS电源、电加热器、电子节能灯、电子镇流器等各种电子装置电源电路的浪涌电流保护中以及各类显像管、显示器、白炽灯及其它照明灯具的灯丝保护中。
NTC（Negative Temperature Coefficient）是指随温度上升电阻呈指数关系减小、具有负温度系数的热敏电阻现象和材料。该材料是利用锰、铜、硅、钴、铁、镍、锌等两种或两种以上的金属氧化物进行充分混合、成型、烧结等工艺而成的半导体陶瓷，可制成具有负温度系数（NTC）的热敏电阻。其电阻率和材料常数随材料成分比例、烧结气氛、烧结温度和结构状态不同而变化，还出现了以碳化硅、硒化锡、氮化钽等为代表的非氧化物系NTC热敏电阻材料。
根据不同电路的应用要求，应选择不同规格的功率型NTC热敏电阻器，选用方法是：用户根据电路设计中允许的最大浪涌电流和正常工作电流值，以及生产厂商提供的NTC热敏电阻器最大工作电流Imax、常温标称阻值R25、V-I曲线和R-T曲线等主要参数，就可以很方便地确定需选用的功率热敏电阻型号
功率型热敏电阻器承受电流能力的关键因素是其陶瓷体芯片，这与陶瓷材质的均匀性和致密性有着直接的关系。在相同的体积下所能承受的电流越大，或所承受的电流相同而体积越小，表明产品的性能越优良。元件的设计及生产工艺，特别是材料配方、烧结方式、封装形式等，对功率型热敏电阻器承受大电流的能力有着至关重要的影响。
本实验以“防浪涌热敏电阻性能测试”的虚拟仿真实验情景，以“热敏电阻生产与性能测试”为任务线索，开展自主容错探究式虚拟仿真实验，旨在让学生了解生产工艺对性能的影响，通过性能的测试去掌握影响热敏电阻性能的指标及其影响方式，从而掌握热敏电阻的使用方法。
设计原则：
本实验包括了覆盖了半导体热敏电阻的基础知识认知、生产工艺流程及关键参数控制、热敏电阻性能测试和热敏电阻基本应用。设计流程目标明确，重点突出，以半导体热敏电阻的基础知识及应用介绍作为导入，提高学生对于课程的兴趣，并对热敏电阻有一个总体的认知。以热敏电阻生产制造与测试作为重点，通过生产参数的控制与变化，帮助学生了解与掌握影响热敏电阻性能的指标及影响因素，了解半导体工艺加工的基本流程。在《传感器与检测技术》课程教学中融入测温传感器芯片制造工艺，可以激发学生主动学习基础知识的热情，并且鼓励和引导学生学以致用，致力于推动我国半导体制造技术的发展，激发学生爱国主义情怀，树立“为中华民族伟大复兴而努力读书”的远大目标。
实验目标：
本实验根据《传感器与检测技术》课程大纲及关键知识点，结合热敏电阻的应用背景，构建了防浪涌热敏电阻性能测试的虚拟仿真实验情景。以“热敏电阻生产与性能测试”为任务线索，开展自主容错探究式虚拟仿真实验，达到以下实验目的：
1、通过热敏电阻参数及其生产流程的认知学习模块，帮助学生掌握热敏电阻的关键知识点和生产工艺流程。帮助学生掌握热敏电阻的关键参数，包括热敏电阻的结构、分类。热敏电阻生产工艺流程等。
2、通过热敏电阻生产参数控制模块，帮助学生了解和掌握影响热敏电阻性能的指标及其影响方式。
3、通过热敏电阻生产与测试模块，帮助学生采用真实的原材料和控制参数，实际生产一个热敏电阻，并对该热敏电阻的性能参数进行测量。帮助学生用真实的物理参数，生产和测试一个热敏电阻，加深对于热敏电阻参数及工艺流程的理解。
实验要求：
（1）专业与年级要求
本实验属于金陵科技学院电子信息工程学院必修课程《传感器与检测技术》，该课程面向学院电子信息工程专业和电子科学与技术专业大三学生。
（2）基本知识和能力要求
本课程的教学内容主要包括：测试系统的基本概念，传感器的工作原理，传感器在机电系统中的应用，传感器的实验实训，传感器的检测电路的制作和调试等。课程的任务是使学生掌握各类传感器的机理、结构、测量电路和应用方法，使学生建立完整的传感技术的整体概念，培养学生组建非电测量和控制系统的实际能力。本课程不仅为学生学习相关技术基础和专业课程起到承前启后的作用，而且为今后从事电子系统制作、调试、故障测试和排除起到增强适应能力和开发创新能力的作用。（3）学生学习本门课程之前所需掌握的主要能力和知识结构包括：
1、要求学生初步了解热敏电阻的基本组成和分类。
2、要求学生掌握NTC热敏电阻防浪涌的基本原理。
在实际教学中，本实验不仅应用于《传感器与检测技术》课程，相关实验环节还应用于团队开设的电子类课程的实验教学。本项目的知识角提供相关学习资料，学生通过自主学习，也都能较好的完成本实验所有环节的实验任务。
