热敏电阻温度计的设计与安装设计的具体方案

  热敏电阻温度计的设计与安装设计的具体方案 实验设计的具体方案 实验题目 热敏电阻温度计的设计与安装 专 业   班 级   学生姓名   学 号   实验设计时间           物理实验教学中心制表 课外开放实验设计的具体方案 实验题目： 热敏电阻温度计的设计安装和使用 设计目的： 1、了解NTC热敏电阻现象； 2、掌握非平衡电桥的测量原理及非平衡电桥的定标方法； 3、了解非平衡电桥在非电量测量中的应用。 参考文献： [1] 李学慧．大学物理实验[M]．北...

  实验题目 热敏电阻温度计的设计与安装 专 业   班 级   学生姓名   学 号   实验设计时间           物理实验教学中心制

  课外开放实验设计的具体方案 实验题目： 热敏电阻温度计的设计安装和使用 设计目的： 1、了解NTC热敏电阻现象； 2、掌握非平衡电桥的测量原理及非平衡电桥的定标方法； 3、了解非平衡电桥在非电量测量中的应用。 参考文献： [1] 李学慧．大学物理实验[M]．北京：高等教育出版社，2005，6(1)：365—371。 [2] 丁慎训，张连芳．物理实验教程[M]．第二版．北京：清华大学出版社，2002(9)：167—172。 [3] 杨述武．普通物理实验[M]．第三版．北京：高等教育出版社，2000(5)：76—81。 [4] 吴泳华，霍剑青，熊永红．大学物理实验[M]．第一册．北京：高等教育出版社，2001，6(1)：102—107。 理论依照： 1、负温度系数热敏电阻的温度特性 统计理论指出，热敏电阻的电阻值与温度的关系为： ，其中 、 — 半导体材料有关的常数(理论

  和实验根据结果得出， 值随温度略有变化，但在一般工作时候的温度范围内近似为常数； 值越大，阻值随温度的变化越大)； — 热力学温度， 表示摄氏温度，且 ； — 在摄氏温度为 时的电阻值。随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降(如图1)。 图1 负温度系数热敏电阻的温度特性 图2 非平衡电桥 2、非平衡电桥 电桥是一种用比较法做测量的仪器。所谓非平衡电桥，是指在测量过程中电桥是不平衡的，桥路上的电流不为零，桥路上的电流的大小与电源电压、桥臂电阻有关。利用非平衡电桥做测量时，应具体选定，除待测电阻外其他电阻的阻值以及电源电压，这样待测电阻 与桥路上的电流 就有唯一对应的关系，确定 关系的过程，即为非平衡电桥的定标。 图3 热敏电阻温度计的实验电路图 图4 定标曲线所示的温度计的实验电路与图2所示的原理图相比有三点不同： (1) 增加一个二级管LED，作为电源指示，它的工作电压为1.3V； (2) 检流计G换成微安表头(因为检流计只能作为平衡指示器，不能提供读数)； (3) 在bd支路中增加一个“校准”支路，当 扳至“校”时，温度计处于“校准”状态，当 扳至“测”时，温度计处于“测量”状态。 是该仪表的状态选择开关。 将电路中各元件按图3安装好后，就能够直接进行温度测量了。也就是在刻度盘上直接按温度来标定。但微安表指示值是电流值而不是温度值。怎么样才可以通过微安表的偏转来读出相应的温度值呢？ 通过定标实验来描绘出一条定标曲线），有了定标曲线，就能够找到与任一电流值 相对应的温度值 ，这样做才能够在刻度盘上直接按温度来标定。这样指针的偏转既能显示电流值，又能显示温度值。 由于一定的温度对应一定的 ，因而可将微安表改装成温度表．由于 随 的变化是非线性的，所以改装的温度表刻度是非均匀的。实验中应注意合理选取电路参数。 结果要求： 绘制光滑定标曲线，数据表格

  工整，实验中应注意合理选取电路参数。 实施方案： 1、计算 ； 2、用万用表量实验仪器上的 ，使 =（上述计算值） ； 3、按(图3)接线、电源程序开关打开，表上有指示值，接上电阻箱(用电阻箱取代 ) (1) 开关倒向测量端，使 ，如果μA表不指零，调 使μA 表指零，此时 ； (2) 使 ，如果μA表不满偏，调分压器 ，使μA表满偏，此时 达到设定值(1.3V)； (3) 在以上已调定的状态下，开关倒向校准端，调 使μA表满偏，此时 。取下电阻箱，插上热敏电阻做测量，记录数据。 (4) 由于温度的变化使 发生明显的变化，随之在桥上产生不平衡的电流； (5) 用实际热敏电阻代替电阻箱，整个部分就是经过定标的半导体温度计； (6) 选取 =1.3V，它能够保证热敏电阻工作在它的伏安特性曲线的直线部分。（依据实验数据绘制定标曲线） 仪器选择： 实验仪器的名称 编 号 仪器的量程 仪器的精度 热敏电阻温度计试验仪   0μA ~50μA 2 μA NTC热敏电阻       万用表 UT50B 200 Ω~200MΩ   温度计   0℃ ~ 100℃ 1℃ 电阻箱 ZX 21型 0Ω~99999.9Ω   指导教师

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