用非平衡电桥设计热敏电阻温度计有什么特点?所测温度.
编辑: admin 2017-01-03
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受热敏电阻特性影响不能测量过高的温度,测量时热敏电阻必须要和被测物体接触良好,否则会有误差,
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类似问题
类似问题1:100分大学物理设计性实验(热敏电阻改装温度计)大学物理设计性实验用热敏电阻改装温度计求救呵[物理科目]
用热敏电阻制作温度计实验原理
前边的实验描述了定容空气温度计的简单操作,本实验将空气温度计作为简单的标准温度计,用于校准制成的热敏电阻温度计,目的是在实验室里学习测量温度的理论.
下式给出了温度(单位为℃)的定义:
其中,f为定义温度时描述温度材料性能的参数值.f0是冰点时该参数之值,f100是沸点时的值.
当外部压强不变时,对于气体温度计,上式就成为
其中,h是图16/2中(h2-h1)的值,式中h的下标表示温度.
如果已测定了等式右边所有的量,就能计算气体温度计的温度θg.
如果热敏电阻的阻值在冰水中为R0,在沸水中为R100,在θt时为R,按上述的普遍方程式,这只热敏电阻温度计标度的温度表达式为
本实验将在同一时刻用定容式空气温度计和热敏电阻温度计测量同一容器内的水温,测得θg和θt,并作出它们的关系图象.
用热敏电阻制作温度计
仪器
带搅拌器的大水槽、或能够保持在各种恒定温度的水套;0-100℃的温度计;热敏电阻,用软木塞把它固定在干燥的玻璃管内,为便于连接到桥式电路中,热敏电阻的引线要焊接到一对长约1m的花线上.
实验步骤
将热敏电阻温度计作为未知电阻接入桥式电路,用变阻箱作为电路的标准电阻.把装着热敏电阻的玻璃管放入盛水的烧杯里,杯中的水用于控制定容空气温度计的球形容器的温度.
半导体热敏电阻温度计的电阻较低,接入桥式电路将通过相当大的电流,这会引起实际温度的变化.因此,用电桥测量它的电阻值时,应迅速找出平衡点、缩短测量时间.
在烧杯里定容空气温度计球形容器的周围装满冰水混合物.在达到热平衡时,取得所需要的观测数据,并测定
(i)热敏电阻温度计的电阻;
(ii)球形容器里空气的压强——参看后面的观测数据表格.
用冷水取代冰水,达到热平衡时记录第二组数据.
将水温升高15℃或10℃,重复上述操作并记录观测数据.因为水银温度计和气体温度计的读数很接近,可以用一支水银温度计来粗略地判断温度上升的间隔.而在分析及标定热效电阻温度计的度数时并不引用水银温度计的读数,所以不会使本实验所依据的原理(即标定度数所依据式子)失效.
读取几组不同温度时的观察数据,直到水沸腾为止.在最后的20℃-30℃范围内每隔6-8℃取一组观测数据,这样描绘图象时就会有合理分布的点.
结束实验时,应立即降低储存器,以防止冷却时水银进入空气温度计的球形容器.
最重要的是冰点和沸点时的观测数据,若不记录它们就无法分析和标定度数.
用热敏电阻制作温度计数据处理
类似问题2:解释平衡电桥与非平衡电桥测出的热敏电阻在同一温度时的阻值差异[物理科目]
这个很好理解
1、即使是同一个电桥测量,热敏电阻的温度很敏感,少有0.01度的温差,就会有电桥能识别的阻值变化,而温度表未必有0.01度的分辨率.
2、非平衡电桥适合于测连续变化量,其分辨率可能较低一点
3、不同的电桥,测量准确度不同
4、当你换用电桥测量时,温度可能已经漂移了,阻值自然就不同了.
类似问题3:用热敏电阻怎么设计温度计啊?帮帮忙,谢谢若提供热敏电阻,微安表,电阻箱,电阻器,电池,开关,导线,万用表和恒温水浴等仪器和元件,如何设计一台测温范围在20摄氏度到70摄氏度的半导体温度
热敏电阻的阻值和温度的关系是有一个参数表的(买热敏电阻的时候,是有说明书的,或者可以到网上查),只要通过你手中的仪器,利用初中或者高中学过的知识计算出热敏电阻的阻值,然后通过查参数表就可以得出环境温度.
如果想不同过查参数表,就能得出温度的话,需要电子方面的知识,而且你手上的万用表什么的都用不上,需要买其他的元件.
可以考虑用单片机和数模电路.
类似问题4:设计一个物理实验《用热敏电阻改装温度计》,全部过程就包括实验题目、实验目的、实验仪器、实验原理、内容及步骤、实验数据、数据处理.等救命的不求全部,部分也可以帮帮忙吧.
用热敏电阻改装温度计
实验目的
1.了解半导体和金属的导电机理和两者之间阻温特性的不同.
2.设计测量温度范围为40°C—80°C的温度计.
3.了解热敏电阻的特性,掌握用热敏电阻测量温度的原理和基本方法.
4.熟悉非平衡电桥的输出特性.
5.熟悉实验常用仪器的使用.
实验仪器
惠斯通电桥,电阻箱,表头,热敏电阻,水银温度计,量热器,滑动变阻器,微安表,加热电炉,烧杯等
实验原理
1.惠斯通电桥原理
惠斯通电桥原理电路图如图1所示.当电桥平衡时,B,D之间的电势相等,
桥路电流 I=0,B,D之间相当于开路,则UB=UD;I1=Ix,I2=I0; 于是由I1R1=I2R2,I1RX=I2R0 得 RX=R0R1/R2 --------------------------(1)
(1)式即为惠斯通电桥的平衡条件,也是用来测量电阻的原理公式.欲求RX,调节电桥平衡后,只要知道R1,R2,R0的阻值,即可由(1)式求得其阻值.
2.热敏电阻的温度特性
热敏电阻是利用半导体电阻值随温度呈显著变化的特性制成的一种热敏元件.热敏电阻是具有负的电阻温度系数,电阻值随温度升高而迅速下降,这是因为热敏电阻由半导体制成,在这些半导体内部,自由电子数目随温度的升高增加的很快,导电能力很快增强,虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动.但这样作用对导电性能的影响远小于电子被释放而改变导电性能的作用,所以温度上升会使电阻下降.
这样就可以测量电桥非平衡时通过桥路的电流大小来表征温度的高低.热敏电阻温度计的设计电路图如图2示.取R2=R3,R1值等于测温范围最低温度(40℃)时热敏电阻的阻值.R4是校正满刻度电流用的.取R4值等于测温范围最高温度(80℃)时热敏电阻的阻值.测量时首先把S2接在R4端,改变W使微安表指示满刻度,然后再把S2接在RT端,如果在40℃时,RT=R1,R3=R2,电桥平衡,微安表指示为零.温度越高,RT值越小,电桥越不平衡,通过表头的电流也就越大.反过来可以用通过表头的电流来表示被测温度的高低.
3.热敏电阻的电阻—温度特性曲线如图3所示:
图3热敏电阻的电阻—温度特性曲线图
实验步骤:
1.电阻-温度特性的测定
(1).把上述热敏电阻接在图1所示的电桥臂中,图中检流计用50微安的微安表,R0为电阻箱,取R1=R2,即取倍率为1.
(2).把热效电阻放在烧杯中,加热烧杯中的水,用水银温度计测量水温.
(3).接通电桥电源,再调节R0,使电桥平衡,逐步提高水温,测出不同温度下的热敏电阻阻值(从40℃开始至80℃,每隔5℃测量一次).并将测量数据记于下表.
(4).逐步降低水温,重复(3)操作,并取升温过程和降温过程中在该温度下的电阻的平均值为热敏电阻在该温度时的阻值.
表1 电阻-温度特性测定数据表
标准温度
T(℃) 热敏电阻阻值R(Ω) 阻值平均值
( )
升温 降温
40
45
50
55
60
65
70
75
80
2.用热敏电阻改装温度计
(1).取R2=R3,R1值等于测温范围最低温度(40℃)时热敏电阻的阻值.R4是校正满刻度电流用的.取R4值等于测温范围最高温度(80℃)时热敏电阻的阻值.
(2).先把S2接在R4端,改变W使微安表指示满刻度,然后再把S2接在RT端,如果在40℃时,RT=R1,R3=R2,电桥平衡,微安表指示为零.
(3).定标时,每升高(降低)5℃时,用阻值相当的电阻代替热敏电阻,以减少因温度不稳定而造成的误差.
(4).定标后,微安表上共有40小格,每一小格表征1℃,零刻度处表征40℃,满偏处表征80℃.
3、温度校正
1、用改装后的热敏电阻温度计测量多次不同温度的热水的温度,测量时,从40℃开始每隔4℃取一组观测数据,同时用水银温度计测出此时的热水温度(作为标准值).并将测量数据记录于下表.
2、根据所测得的数据绘制出温度校正曲线.
表2 温度校正数据表
水银温度计读数Tt(℃) 40 44 48 52 56 60 64 68 72 76 80
热敏温度计读数(升)(℃)
热敏温度计读数(降)(℃)
热敏温度计读数平均值 Ts
△T=Tt- Ts(℃)
思考题
如何才能提高改装热敏温度计的精确度?
类似问题5:半导体点温度计是利用热敏电阻制成的,如果温度升高,则热敏电阻变大还是小?灵敏电流表示数变大还是小
热敏电阻本身就有两种:正温度系数和负温度系数的
在做温度测量用的基本是负温度系数的:即温度升高,电阻降低(变小).在电流表上当然是温度升高,电流变大.