熱敏內(nèi)阻氣溫特點(diǎn)研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1.了解熱敏內(nèi)阻的氣溫特點(diǎn)以及測(cè)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(biāo)變換、曲線改直的方法。二、實(shí)驗(yàn)儀器(5直流雙臂電橋、檢流計(jì)、自耦調(diào)壓器、待測(cè)熱敏內(nèi)阻和濕度計(jì)、電壓源、滑線變阻器(2個(gè))、四線內(nèi)阻箱(3個(gè))、開(kāi)關(guān)、電源.三、實(shí)驗(yàn)原理(201.半導(dǎo)體熱敏阻值的內(nèi)阻—溫度特點(diǎn)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(duì)濕度,按照定義物理實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量,內(nèi)阻氣溫系數(shù)為:Rt是在室溫為t時(shí)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(gè)內(nèi)阻R1,R2,R3,Rx組成一個(gè)四邊形,即電橋的四個(gè)臂,其中Rx就是待測(cè)熱敏內(nèi)阻。在四邊形的一對(duì)對(duì)角A之間聯(lián)接電源,而在另一對(duì)對(duì)角B無(wú)電壓通過(guò),電橋便達(dá)到了平衡。平衡時(shí)必有Rx=(R2/R1)R3,(R2/R1)和R3都已知物理實(shí)驗(yàn)電阻的測(cè)量,Rx即可求出。電橋靈敏度的定義為:本多項(xiàng)式中Rx指的是在電橋平衡后Rx的微小改變量,n越大,說(shuō)明電橋靈敏度越高四、實(shí)驗(yàn)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(cè)并估算出溫度時(shí)待測(cè)熱敏內(nèi)阻值Rx,微調(diào)電路中的內(nèi)阻箱,檢測(cè)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(shí)直流電橋的電橋靈敏度。
(5)調(diào)節(jié)適當(dāng)?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(cè)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(guò)程中每隔5檢測(cè)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(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。,分別求取溫度T趨向無(wú)窮時(shí)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(shí)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(diǎn)(1)按右圖所示實(shí)驗(yàn)電路圖正確連線。直流電橋測(cè)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(cè)并估算出溫度時(shí)待測(cè)熱敏內(nèi)阻值Rx,微調(diào)電路中的內(nèi)阻箱,檢測(cè)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(shí)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(cè)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(zhǎng)到溫度的過(guò)程中,每隔5檢測(cè)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(duì)應(yīng)關(guān)系曲線。(6)依據(jù)檢測(cè)結(jié)果,求取氣溫T趨向無(wú)窮時(shí)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(shí)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(diǎn)參考用箱式電橋研究熱敏內(nèi)阻氣溫特點(diǎn)。
4.用自組式電橋研究銅內(nèi)阻氣溫特點(diǎn)參考用自組式電橋研究熱敏內(nèi)阻氣溫特點(diǎn)。五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄、計(jì)算和處理(305實(shí)驗(yàn)三:實(shí)驗(yàn)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(duì)氣溫變化是十分敏感的。實(shí)驗(yàn)偏差主要是因?yàn)闅鉁赜?jì)的不精確和熱敏內(nèi)阻對(duì)氣溫變化的敏感性導(dǎo)致的