熱敏內(nèi)阻氣溫特點研究實驗報告一、實驗?zāi)康模?1.了解熱敏內(nèi)阻的氣溫特點以及測溫原理。2.學(xué)習(xí)惠斯通電橋的原理及使用方式。3.學(xué)習(xí)座標變換、曲線改直的方法。二、實驗儀器(5直流雙臂電橋、檢流計、自耦調(diào)壓器、待測熱敏內(nèi)阻和濕度計、電壓源、滑線變阻器(2個)、四線內(nèi)阻箱(3個)、開關(guān)、電源.三、實驗原理(201.半導(dǎo)體熱敏阻值的內(nèi)阻—溫度特點熱敏內(nèi)阻的內(nèi)阻值與氣溫的關(guān)系為:是與半導(dǎo)體材料有關(guān)的常數(shù),T為絕對濕度,按照定義物理實驗電阻的測量,內(nèi)阻氣溫系數(shù)為:Rt是在室溫為t時的內(nèi)阻值。2.惠斯通電橋的工作原理,如圖所示:惠斯通電橋原理圖四個內(nèi)阻R1,R2,R3,Rx組成一個四邊形,即電橋的四個臂,其中Rx就是待測熱敏內(nèi)阻。在四邊形的一對對角A之間聯(lián)接電源,而在另一對對角B無電壓通過,電橋便達到了平衡。平衡時必有Rx=(R2/R1)R3,(R2/R1)和R3都已知物理實驗電阻的測量,Rx即可求出。電橋靈敏度的定義為:本多項式中Rx指的是在電橋平衡后Rx的微小改變量,n越大,說明電橋靈敏度越高四、實驗內(nèi)容和步驟(20(2)線路聯(lián)接好之后,檢流內(nèi)勤零。(3)調(diào)節(jié)直流電橋平衡。(4)檢測并估算出溫度時待測熱敏內(nèi)阻值Rx,微調(diào)電路中的內(nèi)阻箱,檢測并按照電橋靈敏度公式:S=n/(Rx/Rx)或S=n/(R0/R0),估算出溫度時直流電橋的電橋靈敏度。
(5)調(diào)節(jié)適當?shù)淖择钫{(diào)壓器輸出電流值,使燒瓶中的溫度從20下降到85以上,每隔5檢測一次熱敏內(nèi)阻值Rt;再將自耦調(diào)壓器輸出電流值調(diào)為0V,使水漸漸冷卻,降溫過程中每隔5檢測一次熱敏內(nèi)阻值Rt,最終求取升降溫的平均內(nèi)阻值,并做出熱敏內(nèi)阻電阻與氣溫對應(yīng)關(guān)系曲線。,分別求取溫度T趨向無窮時的熱敏內(nèi)阻電阻R、熱敏內(nèi)阻的材料常數(shù)B以及50時的內(nèi)阻氣溫系數(shù)α2.用自組式電橋研究熱敏內(nèi)阻氣溫特點(1)按右圖所示實驗電路圖正確連線。直流電橋測內(nèi)阻電路圖(2)線路聯(lián)接好之后,檢流內(nèi)勤零。(3)調(diào)節(jié)直流電橋平衡。(4)檢測并估算出溫度時待測熱敏內(nèi)阻值Rx,微調(diào)電路中的內(nèi)阻箱,檢測并按照電橋靈敏度公式:S=n/(Rx/Rx)或S=n/(R0/R0),估算出溫度時直流電橋的電橋靈敏度。(5)選擇合適的自耦調(diào)壓器輸出電流值,使燒瓶中的溫度從20下降到85以上,每隔5檢測一次熱敏內(nèi)阻電阻;再將自耦調(diào)壓器輸出電流值調(diào)為0V,在溫度的從85增長到溫度的過程中,每隔5檢測一次熱敏內(nèi)阻電阻,最終求取升降溫的平均內(nèi)阻值,并做出熱敏內(nèi)阻電阻與氣溫對應(yīng)關(guān)系曲線。(6)依據(jù)檢測結(jié)果,求取氣溫T趨向無窮時的熱敏內(nèi)阻電阻R、熱敏內(nèi)阻的材料常數(shù)B以及50時的內(nèi)阻氣溫系數(shù)α3.用箱式電橋研究銅內(nèi)阻氣溫特點參考用箱式電橋研究熱敏內(nèi)阻氣溫特點。
4.用自組式電橋研究銅內(nèi)阻氣溫特點參考用自組式電橋研究熱敏內(nèi)阻氣溫特點。五、實驗數(shù)據(jù)記錄、計算和處理(305實驗三:實驗四:剖析:1.熱敏內(nèi)阻的電阻與氣溫呈線性關(guān)系,電阻隨著氣溫的增高而降低;金屬的電阻與氣溫也呈線性關(guān)系,但電阻隨著氣溫的增高而減小。總結(jié):熱敏阻值的值對氣溫變化是十分敏感的。實驗偏差主要是因為氣溫計的不精確和熱敏內(nèi)阻對氣溫變化的敏感性導(dǎo)致的