大物仿真实验报告-热敏电阻的温度特性

1、大学物理仿真 实验报告 热敏电阻的温度特性 一、实验目的 了解热敏电阻的电阻一温度特性及测温原理，学习惠斯通电桥的原理及使用方 法，学习坐标变换、曲线改直的技巧。 二、实验所用仪器及使用方法 直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器。 三、实验原理 半导体热敏电阻的电阻一温度特性 热敏电阻的电阻值与温度的关系为： R = AA/T(1) A, B是与半导体材料有关的常数，T为绝对温度，根据定义，电阻温度系数为: 1 dR R是在温度为t时的电阻值。惠斯通电桥的工作原理 D 四个电阻RO, R1, R2, Rx组成一个四边形，即电桥的四个臂，其中 Rx就是待测电 阻。在四边形的一对对角

2、 A和C之间连接电源，而在另一对对角 B和D之间接入检 流计G当B和D两点电位相等时，G中无电流通过，电桥便达到了平衡。平衡时必 有Rx = (R1/R2) RO, (R1/R2)和R0都已知，Rx即可求出。 电桥灵敏度的定义为： 式中 Rx指的是在电桥平衡后Rx的微小改变量， n越大，说明电桥灵敏度越高 实验仪器 四、实验所测数据 ?不同T所对应的Rt值 亓溫渎数 皤3 匸降屁读数 倍丞 T-2Q 5013 0.1 5012 ai1 T-25 4223 0.1 4218 ai T-30 3553 01 3853 ai T-35 3033 01 3023 ai TM0 2580 CJ 2573

3、 0J T-45 2221 0.1 2213 01I T-50 1310 &1 1913 0J T-55 16E0 0.1 1623 0.1 T-6C 1439 0.1 1433 0.1 T=65 12S9 01 1263 01 T-70 pi09 ai 11093 0.1 T=75 973 0.1 979 0.1 T=eo 明 0.1 359 加 T礦 759 QI 759 01 Rt均值，1 / T，及In R的值 R備值 1/T(-OO1 hRt T-20 501.25000 34 2171 T-25 422.500 0 33 6451 T-30 355 300C 0 22 5.8729

4、 T-3S 302.8000 0.22 5 7130 T-40 257 6500 0 21 5.5516 T-45 221 7000 0 31 5 4013 5.2530 5.1007 4.9670 4 8370 47013 4.5839 T-80 8S.4000 0.28 4.44?3 T-8S 75.3000 Q27 4.3294 五、实验结果： 1. 热敏电阻的Rt-t特性曲线 数据点连线作图 在图上找到T=50所对应的点做切线，可以求得切线的斜率: K=( 500-0)/(0-85)=5.88 由此计算出：a =-0.031 二次拟合的曲线： 在图上找到T=50所对应的点做切线，可以求

5、得切线的斜率: K= (495-0) /(0-84)=5.89 由 1 dR & dTW 由此计算出：a =-0.031 2nRt - (1 / T )曲线 仿真实验画出图线如下图所示 但计算机仿真实验画出的曲线图中 A的值计算有误，正确的 A=0.0153.将图修正后 如下： A=0.0153，B=3047.5383 由此写出 Rt= 0.0153 六、思考题 1. 如何提高电桥的灵敏度？ 2. 答：电桥的灵敏度和电源电压，检流计的灵敏度成正比，因此提高电源电压，检 流计的灵敏度能提高电桥灵敏度。另外，检流计电阻，桥臂总阻值，桥臂电阻比也 关系到电桥的灵敏度，因此合适的桥臂总阻值，桥臂电阻比也能提高电桥灵敏度。 2. 电桥选择不同量程时，对结果的准确度（有效数字）有何影响？ 答：第1测量盘（X 1000）,即第1测量