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1、 熱敏電阻的溫度特性 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?)了解熱敏電阻的電阻溫度特性及測(cè)溫原理(2)學(xué)習(xí)惠斯通電橋的原理及使用方法(3)學(xué)習(xí)坐標(biāo)變換、曲線改直的技巧。二、實(shí)驗(yàn)所用儀器及使用方法直流單臂電橋、檢流計(jì)、待測(cè)熱敏電阻和溫度計(jì)、調(diào)壓器。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要注意電池按鈕和接通檢流計(jì)按鈕的使用,檢流計(jì)按鈕先使用粗,然后再使用細(xì),不要兩個(gè)按鈕同時(shí)使用。實(shí)驗(yàn)完成后,一定要將電池按鈕開(kāi)。三、實(shí)驗(yàn)原理半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻溫度特性熱敏電阻的電阻值與溫度的關(guān)系為:A,B是與半導(dǎo)體材料有關(guān)的常數(shù),T為絕對(duì)溫度,根據(jù)定義,電阻溫度系數(shù)為: Rt是在溫度為t時(shí)的電阻值。 惠斯通電橋的工作原理 如圖所示:四個(gè)電阻R0,R1,
2、R2,Rx組成一個(gè)四邊形,即電橋的四個(gè)臂,其中Rx就是待測(cè)電阻。在四邊形的一對(duì)對(duì)角A和C之間連接電源,而在另一對(duì)對(duì)角B和D之間接入檢流計(jì)G。當(dāng)B和D兩點(diǎn)電位相等時(shí),G中無(wú)電流通過(guò),電橋便達(dá)到了平衡。平衡時(shí)必有Rx = (R1/R2)·R0,(R1/R2)和R0都已知,Rx即可求出。電橋靈敏度的定義為:式中Rx指的是在電橋平衡后Rx的微小改變量,n越大,說(shuō)明電橋靈敏度越高。實(shí)驗(yàn)儀器四、測(cè)量?jī)?nèi)容及數(shù)據(jù)處理1、不同T所對(duì)應(yīng)的Rt 值1.熱敏電阻的Rt-t特性曲線數(shù)據(jù)點(diǎn)連線作圖在圖上找到T=50所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)做切線,可以求得切線的斜率: K=(500-0)/(0-85)=5.88由此計(jì)算出:=-
3、0.031二次擬合的曲線:在圖上找到T=50所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)做切線,可以求得切線的斜率:K=(495-0)/(0-84)=5.89由由此計(jì)算出:=-0.0312、Rt均值,1 / T,及l(fā)n Rt的值ln Rt - (1 / T)曲線仿真實(shí)驗(yàn)畫(huà)出圖線如下圖所示A=0.0153,B=3047.5383由此寫(xiě)出Rt= 0.0153五、思考題1. 如何提高電橋的靈敏度?答:(1)電橋的靈敏度和電源電壓,檢流計(jì)的靈敏度成正比,因此提高電源電壓,檢流計(jì)的靈敏度能提高電橋靈敏度。(2)檢流計(jì)電阻,橋臂總阻值,橋臂電阻比也關(guān)系到電橋的靈敏度,因此合適的橋臂總阻值,橋臂電阻比也能提高電橋靈敏度。2. 電橋選擇不同量程時(shí),對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確度(有效數(shù)字)有何影響?答:第1測(cè)量盤(pán)(×1000),即第1測(cè)量盤(pán)不置于“0”時(shí),結(jié)果的有效數(shù)字位數(shù)都為四位。
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