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《熱敏電阻數(shù)字溫度計的設計及制作》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、實驗報告評分：大學物理實驗設計性實驗實《用熱敏電阻改裝溫度計》實驗提要?設計要求⑴通過查找資料，并到實驗室了解所用儀器的實物以及閱讀儀器使用說明書，了解儀器的使用方法，找出所要測量的物理量，并推導出計算公式，在此基礎(chǔ)上寫出該實驗的實驗原理。⑵選擇實驗的測量儀器，設計出實驗方法和實驗步驟，要具有可操作性。⑶根據(jù)實驗情況自己確定所需的測量次數(shù)。實驗儀器惠斯通電橋，電阻箱，表頭，熱敏電阻，水銀溫度計，加熱電爐，燒杯等實驗所改裝的溫度計的要求（1）要求測量范圍在40℃~80℃。（2）定標時要求測量升溫和降溫中同一溫度下熱敏溫度計的指示值（自己確定測量間隔，要達
2、到一定的測量精度）。（3）改裝后用所改裝的溫度計測量多次不同溫度的熱水的溫度，同時用水銀溫度計測出此時的熱水溫度（作為標準值），繪制出校正曲線。提交整體設計方案時間學生自選題后2~3周內(nèi)完成實驗整體設計方案并提交。提交整體設計方案，要求電子版。用電子郵件發(fā)送到指導教師的電子郵箱里。思考題如何才能提高改裝熱敏溫度計的精確度？用熱敏電阻改裝溫度計實驗目的：1．了解熱敏電阻的特性；2．掌握用熱敏電阻測量溫度的基本原理和方法；3．進一步掌握惠斯通電橋的原理及應用。實驗儀器：6實驗報告惠斯通電橋，電阻箱，熱敏電阻，水銀溫度計，滑動變阻器，微安表，加熱電爐，燒杯等
3、實驗原理：1．惠斯通電橋原理惠斯通電橋原理電路圖如圖1所示。當電橋平衡時，B，D之間的電勢相等，橋路電流I＝0，B,D之間相當于開路，則UB=UD;I1=Ix,I2=I0;于是I1R1=I2R2,I1RX=I2R0由此得R1/RX=R2/R0或RX=R0R1/R2（1）（1）式即為惠斯通電橋的平衡條件，也是用來測量電阻的原理公式。欲求RX，調(diào)節(jié)電橋平衡后，只要知道R1,R2,R0的阻值，即可由(1)式求得其阻值。2.熱敏電阻溫度計原理熱敏電阻是具有負的電阻溫度系數(shù)，電阻值隨溫度升高而迅速下降，這是因為熱敏電阻由半導體制成，在這些半導體內(nèi)部，自由電子數(shù)目
4、隨溫度的升高增加的很快，導電能力很快增強，雖然原子振動也會加劇并阻礙電子的運動。但這樣作用對導電性能的影響遠小于電子被釋放而改變導電性能的作用，所以溫度上升會使電阻下降。這樣我們就可以測量電橋非平衡時通過橋路的電流大小來表征溫度的高低。熱敏電阻溫度計的設計電路圖如圖2示6實驗報告取R2＝R3，R1值等于測溫范圍最低溫度（40℃）時熱敏電阻的阻值。R4是校正滿刻度電流用的。取R4值等于測溫范圍最高溫度（80℃）時熱敏電阻的阻值。測量時首先把S2接在R4端，改變W使微安表指示滿刻度，然后再把S2接在RT端，如果在40℃時，RT＝R1，R3＝R2，電橋平衡，
5、微安表指示為零。溫度越高，RT值越小，電橋越不平衡，通過表頭的電流也就越大。反過來可以用通過表頭的電流來表示被測溫度的高低。3．熱敏電阻的電阻—溫度特性曲線如圖3所示：圖3熱敏電阻的電阻—溫度特性曲線圖可以看出其阻值隨溫度升高而很快減小，用它來設計測溫計或傳感器是很靈敏的。為了用它來制作測溫計，首先要測定它的電阻—溫度特性。實驗步驟：1．電阻－溫度特性的測定1）.把上述熱敏電阻接在圖1所示的電橋臂中，圖中檢流計用50微安的微安表，R0為電阻箱，取R1＝R2,即取倍率為1。2）.把熱效電阻放在燒杯中，加熱燒杯中的水，用0．2℃分度值的水銀溫度計測量水溫。
6、3）.接通電橋電源，再調(diào)節(jié)R06實驗報告，使電橋平衡，逐步提高水溫，測出不同溫度下的熱敏電阻阻值(從40℃開始至80℃,每隔5℃測量一次)。4).逐步降低水溫,重復3)操作,并取升溫過程和降溫過程中在該溫度下的電阻的平均值為熱敏電阻在該溫度時的阻值。2．用熱敏電阻改裝溫度計1）.取R2＝R3，R1值等于測溫范圍最低溫度（40℃）時熱敏電阻的阻值。R4是校正滿刻度電流用的。取R4值等于測溫范圍最高溫度（80℃）時熱敏電阻的阻值。2）.先把S2接在R4端，改變W使微安表指示滿刻度，然后再把S2接在RT端，如果在40℃時，RT＝R1，R3＝R2，電橋平衡，微
7、安表指示為零。3）.定標時，每升高（降低）5℃時，用阻值相當?shù)碾娮璐鏌崦綦娮?，以減少因溫度不穩(wěn)定而造成的誤差。4）.定標后，微安表上共有40小格，每一小格表征1℃，零刻度處表征40℃，滿偏處表征80℃。3、溫度校正1、用改裝后的熱敏電阻溫度計測量多次不同溫度的熱水的溫度，測量時，從40℃開始每隔4℃取一組觀測數(shù)據(jù),同時用水銀溫度計測出此時的熱水溫度（作為標準值）。2、根據(jù)所測得的數(shù)據(jù)繪制出溫度校正曲線。實驗數(shù)據(jù)：表1電阻－溫度特性測定數(shù)據(jù)表標準溫度T（℃）熱敏電阻阻值R（Ω）阻值平均值（）升溫降溫405213517351934544534475446
8、45038963868388255336633403353602886289828926525
