西安交大大物仿真实验报告

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1、大学物理仿真实验---------------热敏电阻温度特性曲线实验实验名称：热敏电阻温度特性曲线实验一．实验简介：热敏电阻是由对温度非常敏感的半导体陶瓷质工作体构成的元件。与一般常用的金属电阻相比，它有大得多的电阻温度系数值。热敏电阻作为温度传感器具有用料省、成本低、体积小等优点，可以简便灵敏地测量微小温度的变化，在很多科学研究领域都有广泛的应用。二．实验目的：了解热敏电阻的电阻—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。三．实验原理：半导体热敏电阻的电阻—温度特性热敏电阻的电阻值与温度的关

2、系为：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：Rt是在温度为t时的电阻值。 惠斯通电桥的工作原理如图所示：四个电阻R0，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)·R0，(R1/R2)和R0都已知，Rx即可求出。电桥灵敏度的定义为：式中ΔRx指的是在电桥平衡后Rx的微小改变量，Δn越大，说明电桥灵敏度越高。实验仪器

3、四．实验装置：直流单臂电桥、检流计、待测热敏电阻和温度计、调压器。五．实验内容：从室温开始，每隔5°C测量一次Rt，直到85°C。撤去电炉，使水慢慢冷却，测量降温过程中，各对应温度点的Rt。求升温和降温时的各Rt的平均值，然后绘制出热敏电阻的Rt-t特性曲线。求出t＝50°C点的电阻温度系数。作lnRt~(1/T)曲线，确定式(1)中常数A和B,再由（2）式求α(50°C时)。六．实验所测数据：•不同T所对应的Rt值•Rt均值，1/T，及lnRt的值七．数据处理：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

4、做切线，可以求得切线的斜率：K=（500-0）/(0-85)=5.88由由此计算出：α=-0.031二次拟合的曲线：在图上找到T=50所对应的点做切线，可以求得切线的斜率：K=（495-0）/(0-84)=5.89由由此计算出：α=--0.0312.lnRt--(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由此当T=50时，1.如何提高电桥的灵敏度？答：电桥的灵敏度和电源电压，检流计的灵敏度

5、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（×1000），即第1测量盘不置于“0”时，结果的有效数字位数都为四位。但选择不同量程时，电阻精确到的小数位数不同。选择量程时，要尽量使能读取四位有效数字，即第1测量盘不置于“0”。