用直流電橋測(cè)量電阻溫度系數(shù)

關(guān)于用直流電橋測(cè)量電阻溫度系數(shù)第1頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五一、實(shí)驗(yàn)背景

電橋是一種比較式測(cè)量?jī)x器，它通常是在平衡條件下將待測(cè)物理量與同種標(biāo)準(zhǔn)物理量進(jìn)行比較確定其數(shù)值。它可以用來(lái)測(cè)量電阻，電容，電感，頻率以及溫度，濕度，壓力等許多物理量，此外在自動(dòng)控制技術(shù)中也有著廣泛的用途。電橋具有測(cè)試靈敏，準(zhǔn)確度高和使用方便等特點(diǎn)。第2頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五

根據(jù)用途不同，電橋分為直流電橋和交流電橋兩大類，按測(cè)量范圍，直流電橋又分為單臂電橋(又稱惠斯登電橋)和雙臂電橋(又稱開(kāi)爾文電橋)，惠斯登電橋主要用于精確測(cè)量中等大小(即10～范圍)的電阻；開(kāi)爾文電橋適用于精確測(cè)量低值(即～10范圍內(nèi))的電阻。下面介紹用惠斯登電橋測(cè)定電阻溫度系數(shù)。第3頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五1．掌握用惠斯登電橋測(cè)量電阻的原理和使用方法。2．測(cè)定電阻溫度系數(shù)。二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡?頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五1、惠斯通電橋（單臂電橋）三、實(shí)驗(yàn)原理GABCDR1R2R3RX第5頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五

惠斯登電橋它是由電阻，，和待測(cè)電阻聯(lián)成一個(gè)封閉的四邊形ABCDA，四邊形的每一條邊稱為電橋的一個(gè)臂，它的一對(duì)角A和C與電池E相連，另一對(duì)角B和D與檢流計(jì)G相連．接入檢流計(jì)的對(duì)角線稱為“橋”，適當(dāng)調(diào)節(jié),和的阻值，可使B、D兩點(diǎn)的電位相等，此時(shí)檢流計(jì)上無(wú)電流通過(guò)，指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)，這叫做“電橋平衡”。此時(shí)有：第6頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五2．電阻溫度系數(shù)

大多數(shù)物質(zhì)的電阻是溫度的函數(shù)。各種金屬導(dǎo)體的電阻(某些合金除外)隨溫度升高而增大，在溫度變化不太大的范圍內(nèi)．電阻與溫度之間存在著線性關(guān)系：稱為電阻溫度系數(shù)

銅第7頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五與金屬導(dǎo)體不同，由半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻，在溫度變化不大的范圍內(nèi)，其電阻隨溫度升高而減小，變化規(guī)律不是線性的，而是按指數(shù)規(guī)律減?。潢P(guān)系式為：

兩邊取對(duì)數(shù)．則有注意：1．熱敏電阻只能在規(guī)定的溫度范圍內(nèi)工作，否則會(huì)損害元件，導(dǎo)致其性能不穩(wěn)定。2．應(yīng)盡量避免熱敏電阻自身發(fā)熱，因此在測(cè)量時(shí)流過(guò)它的電流必須很小。第8頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五1．熟悉掌握萬(wàn)用表和QJ24型單臂電橋的使用方法2．將鋼絲電阻和熱敏電阻放入裝有冷水的加熱保溫容器內(nèi)，并將它們的兩端接在換接開(kāi)關(guān)上。先用萬(wàn)用表分別估測(cè)它在冷水中的阻值，再根據(jù)此值，適當(dāng)選用電橋的比率，精確測(cè)定它們的阻值，同時(shí)記下冷水的溫度。3．將加熱器接通電源，當(dāng)其溫度比冷水高6～時(shí)，斷開(kāi)加熱器電源，攪拌，溫度逐漸下降，如此重復(fù)操作，直到升溫間隔左右，記下此時(shí)溫度數(shù)值。撥動(dòng)換接開(kāi)關(guān)，分別測(cè)出銅絲電阻和熱敏電阻的相應(yīng)阻值(注意觀察溫度有無(wú)變化)，并記錄下來(lái)。

四、實(shí)驗(yàn)原理第9頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五4．重復(fù)第3步，每次升溫間隔穩(wěn)定在左右，分別測(cè)出水溫和銅絲電阻，熱敏電阻的電阻值，一直升溫到左右，數(shù)據(jù)不得少于五組。記錄表格自擬。5．在直角坐標(biāo)紙上以為縱軸，為橫軸作銅絲電阻的-圖，根據(jù)圖線求出直線斜率和截距，代式子計(jì)算在本實(shí)驗(yàn)溫度范圍內(nèi)銅的電阻溫度系數(shù)，并與公認(rèn)值比較，求其百分誤差。6．用半對(duì)數(shù)坐標(biāo)紙以為縱軸，為橫軸作熱敏電阻的-圖，根據(jù)圖線求出直線的斜率和截距，并寫(xiě)出的表達(dá)式。測(cè)量時(shí)要注意

1．測(cè)量時(shí)，必須由大到小的調(diào)節(jié)可變電阻器的4個(gè)旋鈕。當(dāng)大阻值旋鈕轉(zhuǎn)過(guò)一格，檢流計(jì)指針從一邊越過(guò)零點(diǎn)偏向另一邊時(shí)，說(shuō)明阻值改變范圍太大，應(yīng)改調(diào)小一檔阻值的旋鈕。

2．電橋的平衡狀態(tài)是指檢流計(jì)沒(méi)有電流流過(guò)，測(cè)量時(shí)應(yīng)使電路時(shí)通時(shí)斷的方式判斷，如果電橋真正平衡，那每次通斷時(shí)指針都不會(huì)動(dòng)。第10頁(yè)，共12頁(yè)，2022年，5月20日，11點(diǎn)18分，星期五思考題

什么叫電橋達(dá)到平衡？在實(shí)驗(yàn)中如何判斷電橋達(dá)到平衡？如何適當(dāng)選擇比率臂？為什么G要用按鈕開(kāi)關(guān)，而不是一般開(kāi)關(guān)？電源E與檢流計(jì)G的位置互換，是否會(huì)影響電橋的平衡，為什么？在電橋測(cè)量中，你認(rèn)為哪些因素影響測(cè)量精度？用電橋測(cè)量電表的內(nèi)阻時(shí)，應(yīng)采取什么措施來(lái)保護(hù)電表？如何估計(jì)由于溫度的不穩(wěn)而對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？如何估算電橋?qū)?shí)驗(yàn)結(jié)果的影響？