热敏电阻温度计的设计与安装设计方案VIP免费

实验设计方案实验题目热敏电阻温度计的设计与安装专业班级学生姓名学号实验设计时间物理实验教学中心制表课外开放实验设计方案实验题目：热敏电阻温度计的设计安装和使用1设计目的：1、了解NTC热敏电阻现象；2、掌握非平衡电桥的测量原理及非平衡电桥的定标方法；3、了解非平衡电桥在非电量测量中的应用。参考文献：[1]李学慧．大学物理实验[M]．北京：高等教育出版社，2005，6(1)：365—371。[2]丁慎训，张连芳．物理实验教程[M]．第二版．北京：清华大学出版社，2002(9)：167—172。[3]杨述武．普通物理实验[M]．第三版．北京：高等教育出版社，2000(5)：76—81。[4]吴泳华，霍剑青，熊永红．大学物理实验[M]．第一册．北京：高等教育出版社，2001，6(1)：102—107。理论依据：1、负温度系数热敏电阻的温度特性统计理论指出，热敏电阻的电阻值与温度的关系为：，其中、—半导体材料有关的常数(理论分析和实验结果表明，值随温度略有变化，但在一般工作温度范围内近似为常数；值越大，阻值随温度的变化越大)；—热力学温度，表示摄氏温度，且；—在摄氏温度为时的电阻值。随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降(如图1)。图1负温度系数热敏电阻的温度特性图2非平衡电桥2、非平衡电桥电桥是一种用比较法进行测量的仪器。所谓非平衡电桥，是指在测量过程中电桥是不平衡的，桥路上的电流不为零，桥路上的电流的大小与电源电压、桥臂电阻有关。利用非平衡电桥进行测量时，应具体选定，除待测电阻外其他电阻的阻值以及电源电压，这样待测电阻与桥路上的电流就有唯一对应的关系，确定关系的过程，即为非平衡电桥的定标。2图3热敏电阻温度计的实验电路图图4定标曲线如图3所示的温度计的实验电路与图2所示的原理图相比有三点不同：(1)增加一个二级管LED，作为电源指示，它的工作电压为1.3V；(2)检流计G换成微安表头(因为检流计只能作为平衡指示器，不能提供读数)；(3)在bd支路中增加一个“校准”支路，当扳至“校”时，温度计处于“校准”状态，当扳至“测”时，温度计处于“测量”状态。是该仪表的状态选择开关。将电路中各元件按图3安装好后，就可以进行温度测量了。也就是在刻度盘上直接按温度来标定。但微安表指示值是电流值而不是温度值。怎样才能通过微安表的偏转来读出相应的温度值呢？通过定标实验来描绘出一条定标曲线（如图4），有了定标曲线，就可以找到与任一电流值相对应的温度值，这样可以在刻度盘上直接按温度来标定。这样指针的偏转既能显示电流值，又能显示温度值。由于一定的温度对应一定的，因而可将微安表改装成温度表．由于随的变化是非线性的，所以改装的温度表刻度是非均匀的。实验中应注意合理选取电路参数。结果要求：绘制光滑定标曲线，数据表格规范工整，实验中应注意合理选取电路参数。实施方案：1、计算；2、用万用表量实验仪器上的，使=（上述计算值）；3、按(图3)接线；34、电源程序开关打开，表上有指示值，接上电阻箱(用电阻箱取代)(1)开关倒向测量端，使，如果μA表不指零，调使μA表指零，此时；(2)使，如果μA表不满偏，调分压器，使μA表满偏，此时达到设定值(1.3V)；(3)在以上已调定的状态下，开关倒向校准端，调使μA表满偏，此时。取下电阻箱，插上热敏电阻进行测量，记录数据。(4)由于温度的变化使发生变化，随之在桥上产生不平衡的电流；(5)用实际热敏电阻代替电阻箱，整个部分就是经过定标的半导体温度计；(6)选取=1.3V，它可以保证热敏电阻工作在它的伏安特性曲线的直线部分。（依据实验数据绘制定标曲线）仪器选择：实验仪器的名称编号仪器的量程仪器的精度热敏电阻温度计试验仪0μA~50μA2μANTC热敏电阻万用表UT50B200Ω~200MΩ温度计0℃~100℃1℃电阻箱ZX21型0Ω~99999.9Ω指导教师意见：4