用热敏电阻测量温度1VIP免费

实验报告评分：08系10级余馨婷PB10207051实验题目：用热敏电阻测量温度实验目的：本实验旨在了解热敏电阻-温度特性和测温原理，掌握惠斯通电桥的原理和使用方法。学习坐标变换、曲线改直的技巧和用异号法消除零点误差等方法。实验原理：1.半导体电阻与金属电阻的电阻-温度特性半导体的电阻与温度关系满足：式中RT是温度T时的热敏电阻阻值，R∞是T趋于无穷时热敏电阻的阻值，B是热敏电阻的材料常数，T为热力学温度。而金属的电阻与温度的关系满足：式中a是与金属材料温度特性有关的系数，Rt1、Rt2分别对应于温度t1、t2时的电阻值。根据定义，电阻的温度系数可由下式来决定：Rt是在温度为t时的电阻值，由下图可知，在R-t曲线某一特定点作切线，便可求出该温度时的半导体电阻温度系数a。因此，热敏电阻的电阻-温度特性是非线性的（呈指数下降），而金属的电阻-温度特性是线性的。热敏电阻的温度系数约为-（30~60）×10-4K-1，金属的温度系数为（铜），两者相比，热敏电阻的温度系数几乎大几十倍。所以，半导体电阻对温度变化的反应比金属电阻灵敏得多。2.惠斯通电桥的工作原理半导体热敏电阻和金属电阻的阻值范围，一般在1～106Ω,需要较精确测量时常用电桥法，惠斯通电桥是应用很广泛的一种仪器。惠斯通电桥的原理，如下图所示。四个电阻R0、R1、R2、Rx组成一个四边形，Rx是待测电阻。当B和D实验报告评分：08系10级余馨婷PB10207051两点电位相等时，检流计G中无电流通过，电桥便达到了平衡。平衡时必有。电桥是否平衡是由检流计有无偏转来判断的，而检流计的灵敏度总是有限的。假设电桥在R1/R2=1时调到平衡，则有Rx=R0，这时若把R0改变一个微小量ΔR0，电桥便失去平衡从而有电流IG流过检流计，如果IG小到检流计察觉不出来，那么人们仍然会认为电桥是平衡的，因而，ΔR0就是由于检流计灵敏度不够高而带来的测量误差，因此引入电桥灵敏度S，定义为：Δn越大，说明电桥灵敏度越高，带来的测量误差就越小。电桥的测量误差，除了检流计灵敏度的限制外，还有桥臂电阻R1、R2和R0的不确定度带来的误差。一般来说，这些电阻可以制造的比较精确（误差为0.2%），标准电阻的误差为0.01%左右。另外，电源电压的误差，也对电桥的测量结果有影响。实验内容1.按下图接线，先将调压器输出调为零，测室温下的热敏电阻阻值，注意选择惠斯通电桥合适的量程。先调电桥至平衡得R0，改变R0为R0+ΔR0，使检流计偏转一格，求出电桥灵敏度；再将R0改变为R0-ΔR0，使检流计反方向偏转一格，求电桥灵敏度。求两次的平均值，保证数据的准确性。实验报告评分：08系10级余馨婷PB102070512.调节变压器输出进行加温，从30℃开始每隔5℃测量一次Rt，直到85℃。撤去电炉，使水温慢冷却，测量降温过程中，各对应温度点的Rt。求升温和降温时的各R的平均值，然后绘制出热敏电阻的Rt-t特性曲线。在t=50℃的点作切线，求出该点切线的斜率及电阻温度系数α。3.作曲线，确定常数R∞和B，再求50℃时的α：4.比较式2、3计算的两个结果，试解释那种方法求出的材料常数B和电阻温度系数α更准确。5.注意事项：在升温时要尽量慢，升温过程中，电桥要跟踪，始终在平衡点附近。实验数据：温度T/℃升温电阻R/Ω降温电阻Rˊ/Ω1/TlnRR的平均值/Ω30126012650.0032986977.1408491611262.535106410650.0032451736.9702604841064.5408828860.0031933586.784457063884457497480.0031431716.618071204748.5506306300.0030945386.445719819630555345400.0030473876.285998095537604624660.0030016516.139884552464653994020.0029572675.992713767400.5703443470.0029141775.844992643345.5753003020.0028723255.707110265301802602640.0028316585.568344504262852202220.0027921265.398162702221数据处理：温度T/℃·R的平均值/ΩR的平均值/Ω实验报告评分：08系10级余馨婷PB10207051此时U=3V，灵敏度读出50℃时电阻值R=631.2V，斜率为-12.0Ω/℃，因此温度系数为：作曲线：实验报告评分：08系10级余馨婷PB10207051从图中数据得到将两个温度系数比较可以知道，后者绝对值更大。实验误差分析：实验中后一种方法求出的温度系数明显比前一种更加准确...