熱敏電阻測量溫度

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上實(shí)驗(yàn)題目：熱敏電阻測量溫度實(shí)驗(yàn)?zāi)康模毫私鉄崦綦娮璧碾娮?溫度特性和測溫原理，掌握惠斯通電橋的原理和使用方法，學(xué)習(xí)坐標(biāo)、曲線改直的技巧和用異號(hào)法消除零點(diǎn)誤差等方法。實(shí)驗(yàn)原理：1、半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻-溫度特性 對(duì)于某些金屬氧化物：，B為材料常數(shù)； 對(duì)于金屬電阻，定義其中的為溫度系數(shù)； 兩種情況分別圖示如下： 兩者比較，熱敏電阻的電阻和溫度是呈非線性的，而金屬氧化物的是線性；熱敏電阻的溫度系數(shù)為負(fù)，金屬的溫度系數(shù)為正；熱敏電阻對(duì)溫度變化反應(yīng)更靈敏。這些差異的產(chǎn)生是因?yàn)楫?dāng)溫度升高時(shí)，原子運(yùn)動(dòng)加劇，對(duì)金屬中自由電子的運(yùn)動(dòng)有阻礙作用，故金屬的電阻隨溫度的升高而呈線性緩慢增加；而

2、在半導(dǎo)體中是靠空穴導(dǎo)電，當(dāng)溫度升高時(shí)，電子運(yùn)動(dòng)更頻繁，產(chǎn)生更多的空穴，從而促進(jìn)導(dǎo)電。 2、惠斯通電橋的工作原理 原理圖如右圖所示： 若G中檢流為0，則B和D等勢，故此時(shí)，在檢流計(jì)的靈敏度范圍內(nèi)得到Rx的值。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：1、按圖3.5.2-3接線，先將調(diào)壓器輸出調(diào)為零，測室溫下的熱敏電阻阻值，注意選擇惠斯通電橋合適的量程。先調(diào)電橋至平衡得R0，改變R0為R0+R0，使檢流計(jì)偏轉(zhuǎn)一格，求出電橋靈敏度；再將R0改變?yōu)镽0-R0，使檢流計(jì)反方向偏轉(zhuǎn)一格，求電橋靈敏度。求兩次的平均值2、 調(diào)節(jié)變壓器輸出進(jìn)行加溫，從25開始每隔5測量一次Rt，直到85。換水，再用9V電壓和3V電壓外接電表進(jìn)行測量，然后繪制

3、出熱敏電阻的Rt-t特性曲線。在t=50的點(diǎn)作切線，由式（3）求出該點(diǎn)切線的斜率及電阻溫度系數(shù)。3、作曲線，確定式（1）中的常數(shù)R和B，再由式（3）求（50時(shí)）。 1 比較式（3）和（5）兩個(gè)結(jié)果，試解釋那種方法求出的材料常數(shù)B和電阻溫度系數(shù)更準(zhǔn)確。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：實(shí)驗(yàn)中，由于時(shí)間關(guān)系，只測量了內(nèi)接檢流計(jì)的情況：E=3V內(nèi)接電表E=9V 內(nèi)接電表R=1,R=1,T/RT/T/RT/251687251267301390301031351162358624097340723458244562050699505265560155459605206039765446653487038670306753247

4、526880293802388525585212對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析如下：當(dāng)E=3V時(shí)，靈敏度，作出R-T曲線如下：讀出在50時(shí)候的斜率為-22.3，電阻值為699，那么溫度系數(shù)做出曲線：從圖中可以知道，B=3353那么有。將兩個(gè)溫度系數(shù)比較可以知道，后者絕對(duì)值更大。當(dāng)E=9V時(shí)，靈敏度，作出R-T曲線如下：在50時(shí)候切線的斜率為-16.1，R=526，那么可以求出溫度系數(shù)作出曲線：其中可以知道，B=3148，那么可以求出溫度系數(shù)1比較知前者絕對(duì)值較大。小結(jié)：1、 根據(jù)實(shí)驗(yàn)過程，可以明顯感覺到，用后一種方法求出的溫度系數(shù)值更加準(zhǔn)確，這是因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)過程中，要測量準(zhǔn)每個(gè)溫度點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的電阻是相當(dāng)困難的，

5、一般來講都有幾時(shí)歐姆的誤差，如果只用50附近的電阻值來計(jì)算溫度系數(shù)，不確定度就很大了，而用整體的圖象法可以在一定程度上減小這種誤差；2、 比較實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)在相同溫度下，E=3V和E=9V所測出的電阻有比較大的差別，后者明顯偏小，這是因?yàn)楫?dāng)E=9V時(shí)，電流的熱效應(yīng)明顯增加，根據(jù)熱敏電阻的性質(zhì)，那么熱敏電阻的阻值會(huì)變小，這也說明，實(shí)際上E=9V時(shí)測量得到的電阻值更準(zhǔn)確。3、 實(shí)驗(yàn)誤差的主要來源是對(duì)相應(yīng)溫度點(diǎn)的電阻值的測定的不準(zhǔn)確，其誤差可以達(dá)到幾十歐姆，這主要是由于溫度計(jì)的不精確和熱敏電阻對(duì)溫度變化的敏感性造成的，所以，本實(shí)驗(yàn)的精確度并不高。思考題：1 如何提高電橋的靈敏度？Sol：可以通過加大電壓來調(diào)節(jié)電橋的靈敏度，因?yàn)槿绻妷荷?，電流增大，檢流計(jì)指針偏轉(zhuǎn)就越大，n就越大，由靈敏度的公式可以知道，靈敏度變高。2 電橋選擇不同的量程時(shí)，對(duì)結(jié)果的準(zhǔn)確度（有效數(shù)字）有何影響？Sol：當(dāng)橋臂的比值變大時(shí)，對(duì)于同樣的值，電阻箱（表示的）阻值變小，可知測量的值的準(zhǔn)確度變小，有效數(shù)字的位數(shù)變少；反之有相反的結(jié)果。3 若玻璃溫度計(jì)的溫度示值與實(shí)際溫度有所差異，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有什么影響？應(yīng)如何保證所測的溫度之準(zhǔn)確？Sol：若玻璃溫度計(jì)的溫度示值比實(shí)際溫度偏小，則測得的阻值偏大；反之測得的阻值偏小。在