非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告1600字.docx

    非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告1600字    一、 名称：非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数二、 目的：1、掌握非平衡电桥的工作原理2、了解金属导体的电阻随温度变化的规律3、了解热敏电阻的电阻值与温度的关系4、学习用非平衡电桥测定电阻温度系数的方法三、 仪器：1、热敏电阻2、数字万用表3、ZX-21型电阻箱4、滑线变阻器5、固定电阻器6、水浴锅7、温度计8、直流稳压电源等四、 原理：热敏电阻由半导体材料制成，是一种敏感元件其特点是在一定的温度范围内，它的电阻率?T随温度T的变化而显著地变化，因而能直接将温度的变化转换为电量的变化一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降，称为负温度系数热敏电阻（简称“NTC”元件），其电阻率?T随热力学温度T的关系为 ?T?A0eB/T?（5），式中A0与B为常数，由材料的物理性质决定也有些半导体热敏电阻，例如钛酸钡掺入微量稀土元素，采用陶瓷制造工艺烧结而成的热敏电阻在温度升高到某特定范围（居里点）时，电阻率会急剧上升，称为正温度系数热敏电阻（简称“PTC”元件）其电阻率的温度特性为：?T?A?eB??T?（6），式中A?、B?为常数，由材料物理性质决定。

ll，式中l为热敏电阻两极间?A0eB/T?（7）SSl，则有： RT?AeB/T?（8），上式说S在本实验中我们使用的是负温度系数的热敏电阻对于截面均匀的“NTC”元件，阻值RT由下式表示： RT??T的距离，S为热敏电阻横截面积令A?A0明负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高按指数规律下降，如图2所示，可见其对温度的敏感程度比金属电阻等其它感温元件要高得多由于具有上述性质，热敏电阻被广泛应用于精密测温和自动控温电路中对（8）式两边取对数，得lnRT?B11?lnA?（9），可见lnRT与成线性关系，若从实验中测得若干个RT和对TT应的T值，通过作图法可求出A(由截距lnA求出)和B(即斜率)半导体材料的激活能E?Bk，式中k为玻耳兹曼常数(k?1.38?10?23J/K)，将B与k值代入可求出E根据电阻温度系数的定义： ??1d?T1dRT??TdTRTdTT?（10），将（8）式代入可求出热敏电阻的电阻温度系数：???B2? （11），对给定材料的热敏电阻，在测得B值后，可求出该温度下的电阻温度系数五、 步骤：1、 热敏温度计定标：①如图连接线路（接线时不要打开电源），其中Rx为热敏电阻，R3为试验中给出的总阻值为1750Ω的滑动变阻器。

将Rx置于水浴锅中，注意不能接触水浴锅的壁和底②调节R1为1000Ω，R2为100Ω,R3大约处在1500Ω的位置，打开直流稳压电源，调节电源电压为2V，数字万用表置于2mA档(先不要打开水浴锅电源）③从Ig=0时开始测量调节Ig=0后，先将水浴锅设于“测温”，再打开水浴锅电源，马上记录下此时温度显示值t④将水浴锅设于"设定",C,水浴锅开始对热敏电阻加热.记录10组不同温度t旋转"温度设定"旋钮至90C测一次,得到热敏电阻的定标曲线t-Ig. 下的Ig,每隔52、 利用已记录的Ig,把热敏电阻换成电阻箱,通过调节电阻箱的阻值,使数字万用表显示相应的Ig,从而测出对应的Rt,得到Rt-t曲线,并根据数据组(Rt,T),对Rt?aexp(b/T)进行变量变换,变成表达式Y=A+BX形式,利用最小二乘法拟合得到具体热敏电阻的特性参数a、b3、 由求得的B，计算相应温度下的热敏电阻的温度系数六、 记录：七、 数据处理：bTb Ta?Rt?aexp(b/T) → Rt?a → lnRt?ln令Y?lnRt，X?1得Y?lna?bX T由上表中的数据可计算出a=0.01746，b=3892.81由?=dRtb??2得到以上α值。

RtdTT第二篇：非平衡电桥实验讲义 1800字非平衡直流电桥测电阻补充讲义一、实验目的1. 学习直流电桥测量电阻的基本原理和操作方法 2. 用直流平衡电桥测量铜电阻的R(t)3. 用非平衡直流电桥电压输出方法（立式电桥）测量2.7k?MF51型热敏电阻二、实验原理1. 惠斯登电桥（平衡电桥）（见教材P103） 右边为测试原理图 平衡电桥测量公式：Rx?R1R2?R3?kR3 (1)2. 非平衡电桥原理（立式电压电桥）（见教材P104）原理图见教材P104图3.2.2.由于负载电阻Rg是数字电压表，其内阻Rg很大，可认为Rg??，于是Ig?0，有： U0?R2R4?R1R3(R1?R4)R(2?R?Us (2))3当满足条件：R1R3?R2R4时,U0?0固定R1、R2、R3,取R4?R4??R，上式变为：U0?R2R4?R2?R?R1R3(R1?R4)(R2?R3)??R(R2?R3)?R??Us (3)对于立式电压电桥R3?R4?R，R1?R2?R?，R,上式变为：U0?R??RUs2(R?R?)??R(R?R?)(4)可解得： ?R?(R?R?)U0R?Us?(R?R?)U02(5)三、实验仪器（见教材P108） 四、实验步骤1. 用直流平衡电桥测量铜电阻(1) “功能、电压选择”开关置于“单桥(1.3V)”并接通电源。

(2) 在“Rx”与Rx1之间接上被测电阻，按量程倍率K先确定R1和R2的值，预估R3的值并调节到相应的数字按下G、B按钮，调节R3，使电桥平衡(电流表为0)(3) 开始加温，每5?C测量一个点（最高温度低于65?C），再调节R3使电桥平衡，记录R3和温度t每个温度点单独设置，在稳定后再调电桥平衡)注意：B、G不要一直按下如B一直按下会使Rx处于通电状态而加热，则测量不准确；G一直按下可能损坏电流表2. 用非平衡电压输出(立式)电桥测量不同温度下2.7K?MF51型热敏铜电阻的R(t)(1) 用平衡电桥方法先测出室温下Rx值（约2.7K?），再设定各桥臂电阻值, 确保电压输出不会溢出参考值：R?=R1=R2= 100 Ω，R＝R3＝R4)(2) 预调平衡功能转换开关转至电压输出，按选择的R1R2R3调好，并接好线路把G、B按钮按下，微调R3使电压U0=03) 开始升温，从25?C开始，每5?C测量1个点(最高升温低于65?C)，同时读取温度t和输出U0(t)四、数据记录＝k=1 ,五、数据处理(1) 根据由平衡电桥测量的数据作铜电阻的R(t)-t曲线，由此求出电阻的温度系数?与理论值(43×10-4/?C)比较，求出百分误差，并写出表达式。

公式: R(t)=R0(1+? t) )/ (2) 根据由非平衡电桥测量的数据R(t)，在坐标纸上以t?C为横坐标、R(t)为纵坐标作图, 用最小二乘法拟合曲线，求出材料常数Bn(教材公式3.2.35), 得到经验公式Rt?R25e1??1Bn????T298??R0eBn/T, 其中： R0?R25e?Bn/298六、注意事项1. 实验开始前，所有导线，特别是加热炉与温控仪之间的信号输入线应连接可靠 2. 传热铜块与传感器组件，出厂时已由厂家调节好，不得随意拆卸3. 调节加热装置时，转动和调节各旋钮，应用力轻微，以免损坏电位器 4. 装置在加热时，应注意并闭风扇电源 5. 实验完毕后，应切断电源6. 由于热敏电阻耐高温的局限，设定加温的上限值不能超过65℃六、思考题(1) 如何设定加热装置的温度？ 答：开启温控仪电源，“PV显示屏”显示的温度为环境温度按“SET”键0.5秒，“PV显示屏”显示“SO”，温控仪进入设置状态这时“SV显示屏”数字闪烁，表示这一位可以用“上调”或“下调”键调整大小，每按一次“位移”键，闪烁位随即移动一位，即调节位改变，由此即可把需要上限温度设置好。

设置完毕，再按一下“SET”键，设置程序结束这时“PV显示屏”显示加热炉实时温度，“SV显示屏” 显示设置上限温度温控仪进入“测量”状态在温度设定时，仪器上“加热选择”开关置于“断”处）＋   -全文完-。