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用NTC热敏电阻设计制作体温计

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西北工业大学设计性基础物理实验报告班级:11051401 姓名: 日期: 2024 。 05 。 13 用 NT C 热敏电阻设计制作体温计 一、实验目的1、 测定 NTC 热敏电阻与温度的关系;2、 设计制作一个数字体温计(温度范围 35—42℃)二、实验仪器(名称、型号及参数)NTC 热敏电阻 可调直流稳压电源(0-5V) 数字万用表 单刀双掷开关 导线FD-WTC—D 型恒温控制装置 2X-21 型电阻箱 2 个三、实验原理NTC 负温度系数是一种利用半导体材料制成的体积小巧的电阻,为避开热敏电阻自身发热所带来的影响,流过热敏电阻的电流不能超过 300 微安。由于热敏电阻随温度变化比金属电阻要灵敏得多,因此被广泛用于温度测量,温度控制以及电路中温度补偿、时间延迟等。为了讨论热敏电阻的电阻温度特性,常用电路如图 1 所示: Rt=(R1/U1)*Ut四、实验内容与方法1. 测量不同温度 t 下 NTC 热敏电阻的阻值 R(1)设计实验方案,画出实验电路图如图 1,不断改变环境温度 t,利用公式 Rt=(R1/U1)*Ut计算出不同温度 t 下NTC 的阻值。(2)列表记录数据,用最小二乘法求出 R 与 1/t 之间的关系2. 设计数字体温计如图 2 电路图所示,根据第一问中得到的 R 与 1/t 之间的关系,取 35℃与 42℃为边界,联立解出 R1和 R2.计算各元件的数值,使数字电压表的 mV 示数即为温度示数。根据设计的电路图搭建数字温度计,进行调试:(1)测量不同温度时,数字体温计的电压示数,并绘制校准曲线;(2)根据校准曲线,对设计的电路进行改进,使误差不超过 1℃.五、实验数据记录与处理(列表记录数据并写出主要处理过程)不同温度下的 NTC 阻值数据记录表格(R1=10000Ω U=4。77V)t/℃313233343536373839404142U1/V2。702。883.003。053.153.253。403.413.423.463。523。54Ut/V2.041.901.751。701.581。551。461。401.371.331。271.23Rt/Ω7555.556597.225833.335573。775015。874769。234294.114105.574005.843843.933607.953474.57经过线性拟合b=451269.94 a=—7586.20 r=0.9487所以回归方程为:R=451269。94*1/t-7586。20当 T=35 和 42 时,解方程组4770R2/(R1+R2+Rt)=35 解 R1=8126.7。2Ω4770R2/(R1+R2+Rt)=42 得 R2=99。21Ω调整 R2,获得较为准确的体温计(此时 R1=8126。7Ω R2=117。2Ω)校准后误差在 0。1 摄氏度以内。六、实验分析与讨论1. 为了确定零功率状态下的 NTC 热敏电阻的最大电流值,应在要...

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