用热敏电阻测量温度试验.doc
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1、物理实验报告实验一一、实验题目:用热敏电阻测量温度二、实验目的:了解热敏电阻-温度特性和测温原理,掌握惠斯通电桥的原理和使用方法。学习坐标变换、曲线改直的技巧和用异号法消除零点误差等方法。三、实验原理:(1)半导体热敏电阻的电阻温度特性 某些金属氧化物半导体(如:Fe3O4、MgCr2O4等)的电阻与温度关系满足式(1): (1)式中RT是温度T时的热敏电阻阻值,R是T趋于无穷时热敏电阻的阻值,B是热敏电阻的材料常数,T为热力学温度。两边取对数得; (2)可以通过做曲线,将曲线改直。根据定义,电阻的温度系数可由式(3)来决定: (3)故在R-t曲线某一特定点作切线,便可求出该温度时的半导体电阻
2、温度系数a。 (2)惠斯通电桥的工作原理 在电桥平衡下可推导出来:当电桥平衡时检流计无偏转。实验时电桥调到R1/R2=1则有Rx=R0。电桥灵敏度S为: (4)式中Rx指的是在电桥平衡后Rx的微小改变量(实际上待测电阻Rx若不能改变,可通过改变标准电阻R0来测电桥灵敏度),n越大,说明电桥灵敏度越高,带来的测量误差就越小。 (3)实验装置图:四、实验器材:半导体热敏电阻、检流计、惠斯通电桥、电炉、温度计五、实验步骤:(1)按图3.5.2-3接线,先将调压器输出调为零,测室温下的热敏电阻阻值,注意选择惠斯通电桥合适的量程。先调电桥至平衡得R0,改变R0为R0+R0,使检流计偏转一格,求出电桥灵敏
3、度;再将R0改变为R0-R0,使检流计反方向偏转一格,求电桥灵敏度(因为人工所调平衡可能存在误差,而正反测量以后可以减小这种误差) (2)调节变压器输出进行加温,从15开始每隔5测量一次Rt,直到85。撤去电炉,使水温慢冷却,测量降温过程中,各对应温度点的Rt。求升温和降温时的各R的平均值,然后绘制出热敏电阻的Rt-t特性曲线六、实验数据记录:216521702162433721.7577.3. 表3.5.2-1 T()202530354045505560657075808590T(K)293298303308313318323328333338343348353358363()2165175
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