动态物理过程的实时测量实验原理,过程,思考题,数据处理.ppt

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1、动态物理过程的实时测量物理实验中心网址:202.120.99.174实验指导教师：E11－吴小红F11－钟菊花华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology注意思考问题本实验测量哪些动态物理过程?动态物理过程传感器数据采集卡A/D转换计算机记录、存储和分析结果非电量电量何谓动态物理过程?如何实现实时测量?RC串联电路暂态过程时，时间常数如何选择?何谓半衰期？如何得到？热敏电阻温度曲线的测量中，如何将电阻和温度信号转换成电压信号进行测量？各参数如何

2、选取？华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnologyRC串联电路暂态过程[充电过程]：当开关K拨向1时，电源通过电阻R对电容C进行充电，直到稳定状态；[放电过程]：把开关K拨向0，此时电容C通过R放电RC充放电电路RC充放电曲线华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology表征RC串联电路的物理参数在放电过程中，U(c)下降到初始值的一半所需的时间，定义为半衰期T1/2反映暂态过程快

3、慢时间常数RC充放电曲线RC充放电电路华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology热敏电阻的R~T曲线热敏电阻PTC的温度特性曲线~10~106~1100C华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology实验内容和具体要求自行设计3组不同参数的RC组成的串联电路,并用计算机采集其充放电曲线，将数据保存为.xls格式文件研究RC串联电路充放电规律：将所测得的3组数据，用计算机作图

4、软件进行拟合处理，得到经验式，并与理论推导的规律进行比较，得出相应参数，分析误差原因。根据每一组充放电数据描绘相应的充放电曲线，从曲线中读取T1/2，由此计算时间常数及电容值，并与RC测试仪测出的电容值进行比较。设计合理的实验方法，测量热敏电阻的温度特性曲线(合理选择数据点进行记录,并将采集的电压值转换为相应的电阻与温度值)。华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology电源1电源2控制选项恒定5V输出实验仪器－电源使用双路稳压稳流源＋－＋－华

5、东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology实验仪器－LabCorder数据采集分析仪它由计算机、外置数据采集器和数据采集分析软件三部分构成，是一个集计算机、数据采集、记录、分析和结果显示为一体的的多功能智能仪器。外置数据采集器上设计有两路模拟量采集通道，输入信号幅度可经模入接口卡中的高性能仪用放大器调到1、10、100、1000等合适的放大倍数，保证最佳转换精度Ch1倍率信号输入端本次实验不使用区域Ch2华东理工大学物理实验教学中心EastCh

6、inaUniversityofScienceandTechnology设定温度炉内温度温度设定升温电压调节~200V智能温控辐射式加热器加热炉升温:室温--1400C散热华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology5s~20s3组不同的RC实验电路(一)RC串联电路充放电过程研究＋－01Ch1本实验不使用区域Ch2电阻箱双路稳压稳流源不使用470μF采集3组充放电数据，将数据保存为.xls格式文件,保存文件名建议用自己学号命名,便于查取.(保存

7、在D:439)华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology231LabCorder数据采集分析仪—数据导出华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology数据处理采集3组充放电数据，将数据保存为.xls格式文件,保存文件名建议用自己学号命名,便于查取.(保存在D:439)用Excel软件编辑处理数据用Origin软件作图并进行曲线拟合读取并记录数据结果(T1/2以及三组充放电曲线

8、的拟合方程)。t/sVc/v华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceandTechnology实验电路(二)测量热敏电阻的温度特性曲线Ch1本实验不使用区域Ch2Ch1:AD590温度传感器给出温度信号；Ch2：热敏电阻回路给出电阻阻值变化信号5000欧~4V~4V1华东理工大学物理实验教学中心EastChinaUniversityofScienceand