实验仿真实验-温度计的设计
实验仿真实验-温度计的设计
实验仿真实验－温度计的设计Array专业___________________学号___________________姓名___________________一、预习要点1.了解半导体温度计的基本原理，并设计制作半导体温度计；2.了解非平衡电桥的工作原理及其在非电量电测法中的应用；3.在课前写好预习报告，上课时务必将预习报告和原始数据表格一并带来，否则扣分。
二、实验内容1.设计制作测量温度范围为20℃～70℃的半导体温度计。
2.对半导体温度计进行定标对半导体温度计进行定标，首先从热敏电阻的电阻－温度特性曲线上读出温度。
从20℃到70℃，每隔5℃读一个电阻值，用标准电阻箱R4逐次选择前面所取的电阻值，读出微安表的电流读数I，并记录数据。
的曲线与表盘刻度比较。
根据数据，将表盘读数改为温度的刻度，并做出I T再将实际热敏电阻代替标准电阻箱，此即经过定标的半导体温度计。
三、实验指导1.点击仿真实验页面上的“温度计设计”实验。
2.在打开的程序界面中，右键点击，并选择“仪器背面”，在里面进行相应的电路连线。
（注：线路连接图在“仪器背面”的左上角，点击“显示电路图”即可）。
3.按线路图连接好相应的电路，如果连线正确，则双击电池电源的位置将会出现一个电池，如果无法出现电池则说明线路连接有误，则应检查连线，直至正确为止。
4.线路连接好后，首先调节线路中R1和R2的值，方法为：在程序的空白处右键点击，在弹出的界面中选择“万用表”，打开其电源，并在“万用表”上选择“将万用表连接到R1”，调节R1及其微调旋钮，使万用表显示值为“4853”，接着在“万用表”上选择“将万用表连接到R2”，调节R2及其微调旋钮，使万用表也显示为“4853”，至此，R1和R2阻值调节完毕，然后在“仪器背面”找到红色的“表头插线”，双击左键将其接上。
5.接下来调节电路中R3的阻值，方法为：先在程序的空白处右键点击，在弹出的界面中选择“电阻箱”，并将电阻箱阻值调至2597Ω。
仿真实验——温度计设计
仿真实验——温度计设计温度计是一种用来测量物体温度的仪器，它在日常生活、工业生产和科学研究中都有广泛应用。
温度计的设计是关键，它需要准确、灵敏、可靠，并且能够适应不同的环境和测量范围。
本文将从温度计的原理、类型、设计考虑因素等方面进行详细介绍。
首先，温度计的原理有很多种，常见的有电子温度计、气体温度计、液体温度计和红外温度计等。
电子温度计利用电阻、电子物理现象或半导体的特性来测量温度。
气体温度计则利用气体体积、压力和温度之间的关系来进行测量。
液体温度计则利用液体在温度变化时的体积变化来进行测量。
红外温度计则利用物体辐射出的红外辐射来测量温度。
不同原理的温度计适应不同的测量范围和环境，设计中需要根据实际需求进行选择。
其次，温度计的类型也有很多种，常见的有接触式和非接触式温度计。
接触式温度计需要将温度计直接接触到被测物体上，通过物体与温度计之间的热交换来测量温度。
非接触式温度计则可以在一定距离范围内测量物体的表面温度，不需要物体和温度计之间接触。
非接触式温度计适用于高温、危险环境或需要快速测量的场合。
设计中需要根据测量需求和实际应用环境选择合适的类型。
在温度计的设计中，考虑因素有很多，以下是几个重要的设计考虑因素：1.精度和准确性：温度测量的精度和准确性是设计中最重要的考虑因素之一、温度计的精度可以通过校准来提高，但设计中需要尽量减小系统误差和随机误差，选择合适的传感器和测量方法，以达到较高的测量精度。
2.响应速度：温度计的响应速度和灵敏度也是设计中的重要考虑因素。
对于快速变化的温度，需要选择响应速度较快的温度计。
同时，温度计的灵敏度也需要适应不同的测量范围，以保证测量结果的准确性。
3.耐用性和可靠性：温度计通常需要在不同的环境条件下使用，因此设计中需要考虑温度计的耐用性和可靠性。
温度计的外壳材料需要具有良好的耐高温、耐腐蚀和抗震性能，以保证长期稳定的工作。
4.使用便捷性：温度计的使用便捷性也是设计中需要考虑的因素。
仿真实验——温度计的设计-V1
仿真实验——温度计的设计-V1
为了更好地进行温度测量，我们需要设计一个准确可靠的温度计。
本文将介绍通过仿真实验来设计温度计的详细过程。
1. 温度计设计的基本原理
温度计的基本原理是利用物质随着温度的变化而产生的某种物理变化来测量温度。
目前应用广泛的温度计有水银温度计、酒精温度计、电子温度计等。
2. 实验器材准备
在进行温度计设计的实验前，我们需要准备以下器材：
（1）热敏电阻
（2）电压表
（3）加热装置
（4）温度计外壳
3. 实验步骤
（1）将热敏电阻连接到电压表上，放入温度计外壳内。
（2）在加热装置下方放置温度计外壳。
（3）打开加热装置，使温度逐渐升高。
（4）记录不同温度下电压表显示的电压，制成电压-温度表格。
（5）根据电压-温度表格，设计出温度计。
4. 实验数据处理与分析
通过上述实验步骤，我们可以得到电压-温度表格。
根据表格数据，我们可以采用以下公式计算出实际温度值：
实际温度值 = （（电压值-电压表零点）÷ 整个电压范围）×（最高温度-最低温度）+ 最低温度
5. 总结和结论
通过实验，我们可以得到一个准确可靠的温度计。
该温度计可以在不同温度下进行准确测量，具有较高的精度和使用价值。
此外，本实验也可为相关领域的科研工作者提供一个可行的设计方法和实验方案。
初中自制温度计实验报告
初中自制温度计实验报告实验名称：自制温度计实验目的：通过制作一个简单的温度计，了解温度计的工作原理和使用方法。
实验材料：1. 一根细长的玻璃管（如吸管）2. 一个橡皮筋3. 一个空的塑料瓶或玻璃瓶4. 水5. 食用色素（可选）6. 酒精灯或热水实验步骤：1. 将玻璃管插入塑料瓶或玻璃瓶的开口处，用橡皮筋固定，使玻璃管与瓶口紧密贴合。
确保玻璃管内的空气不会漏出。
2. 向瓶子中加入水，直至水位略高于玻璃管的上端。
如果需要，可以在水中加入少量食用色素，以便更清楚地观察温度变化。
3. 将瓶子放置在室温下，观察玻璃管内的水位。
此时水位应该保持在一个相对稳定的位置。
4. 使用酒精灯或热水加热瓶子，使水温逐渐升高。
注意不要让瓶子内的水沸腾，以免产生过多的水蒸气影响观察。
5. 在加热过程中，观察玻璃管内的水位变化。
随着水温的升高，水位应该逐渐上升。
当水温达到100℃时，水位应该达到最高点。
6. 让瓶子自然冷却，观察玻璃管内的水位变化。
随着水温的降低，水位应该逐渐下降。
当水温降至室温时，水位应该回到初始位置。
实验结果分析：通过本实验，我们发现自制的温度计可以准确地反映出温度的变化。
当水温升高时，玻璃管内的水位也随之上升；当水温降低时，玻璃管内的水位也随之下降。
这说明温度计的工作原理是利用了水在不同温度下的热胀冷缩特性。
实验结论：本实验成功地制作了一个简易的温度计，并验证了其工作原理和使用方法。
通过这个实验，我们可以更好地理解温度计的工作原理，为今后的学习打下基础。
物理自制温度计实验简单过程
物理自制温度计实验简单过程
制作温度计的材料：
1. 一根细长的透明塑料管，长度大约为30厘米。
2. 水
3. 一小瓶酒精或者食用油
4. 红色或者蓝色的染料剂（可选）
5. 一根用于测量用途的直尺
制作过程：
1. 将塑料管放在一平整的水平面上，用直尺测量管的长度，并在管上标记刻度。
2. 选择一个适当的颜色染料剂，并将其添加到水中，使水具有颜色。
3. 将水倒入塑料管中，直到水面稍微超过刻度线上的第一刻度。
4. 将酒精或食用油倒入塑料管中，直到液面与刻度线上的第二刻度对齐。
5. 将自制温度计放在室内环境中，并等待温度稳定。
6. 观察液体的液面位置，然后在塑料管上标记相应的温度刻度。
7. 重复步骤5和6，以获得更多的温度刻度。
8. 使用直尺在标记的温度刻度之间划分相等的间距。
使用自制温度计时，将其放在待测物体或环境中，观察液面位置并读取相应的温度刻度，以测量温度。
请注意，由于自制温度计可能存在误差，所以其读数可能不够准确。
温度计的设计实验报告
温度计的设计实验报告
一、实验目的
本实验旨在通过设计一个温度计，学习温度计的工作原理，并验证其准确度和精度，掌握温度计的相关实验技巧。
二、实验仪器和材料
1.真空试管
2.水银
3.长尺子
4.玻璃导管
5.热水
三、实验原理
温度计的工作原理是由于温度的变化而造成热胀冷缩的作用，通过热胀冷缩的大小来反映温度的变化。
实验中，设计的温度计是基于水银的。
由于水银的热胀冷缩程度是很小的，而且温度计的刻度也比较细，所以常用于实验室的温度测量。
四、实验步骤
1.准备真空试管和玻璃导管。
2.将水银倒入玻璃导管中，直至它充满玻璃导管。
3.将真空试管倒立放置，让导管的一端伸进试管内。
4.将真空试管中装满热水，并不断加热，观察导管中的水银的
体积变化。
5.当导管中的水银体积变化到一定幅度时，记录下其热胀冷缩
的大小，温度计即可完成。
五、实验结果和分析
通过本次实验，我们得到了关于温度计设计和制造的实际经验，并成功地制造了一只温度计。
在实验中，我们观察到了随着温度
的变化，水银的体积增大或缩小，并且实验结果也表明该温度计
的准确度和精度都比较高，能够满足实验中对温度测量的要求。
六、实验结论
通过这个实验，我们成功设计并制造了一只温度计，并在实验
中得到了满意的实验结果。
温度计的设计和制造需要较高的实验
技术，并需要对温度计的工作原理有较深入的了解。
此次实验打
下了扎实的实验基础，对今后从事化学、物理等相关领域提供了基础的实验技巧和实验知识。
仿真实验——温度计的设计(1)
仿真实验——温度计的设计(1)仿真实验——温度计的设计温度计是一种常见的仪器，在实际工作中有着重要的应用。
本文将介绍如何运用仿真实验的方法来设计一个简单的温度计。
一、概述温度计设计的核心是温度的检测和测量，该过程可以通过一个基于热敏电阻的电路来实现。
还需一个放大器来放大电压信号，以便数字化后传送给高速计数器，进行温度计数值的显示。
二、电路设计1. 热敏电阻热敏电阻是一种温度敏感的电阻，在温度变化的作用下，电阻值会发生变化。
热敏电阻的电阻值变化是一个连续的变化，与温度呈现反比例关系。
在设计中需要根据所需要的温度范围选择相应的热敏电阻。
2. 放大器热敏电阻变化的电压信号很小，需要经过一个放大器进行放大。
在本设计中可以选择非反相放大电路。
非反相放大电路的放大倍数是：放大倍数 = 1 + R2/R1其中R1是非反相输入端与接地之间的电阻，R2是反相输入端与输出端之间的电阻。
3. 高速计数器放大后的电压信号还需要数字化后传输给高速计数器，进行温度计数值的显示。
数字化可以通过采用 ADC 转换器实现。
转换后的数字信号输入到高速计数器中，可以进行显示和记录。
三、仿真过程1. 在 Multisim 中加入热敏电阻、非反相放大电路、 ADC 转换器和高速计数器。
2. 幅度控制快: 输入一个参考电压，在非反相输入端与反相输入端之间加上一个位置，将位置的电压设为参考电压。
3. 采集控制快: 输入电流为 1mA 的交流信号，通过热敏电阻，即通过 R1 来接收模拟信号。
计算交流信号的峰-峰值，得到交流信号峰-峰值的电压信号后，就可以在非反相放大电路中进行放大。
4. 安全出口: 将放大后的电压信号输入到 ADC 转换器，然后将转换后的数字信号输入到高速计数器，并记录温度计数值的变化。
4. 结论本文通过仿真实验的方法，介绍了温度计的设计过程。
该方法可以应用于实际中，具有简便、直观、快速、准确等优点。
同时，还可以通过不断优化电路参数，提高温度计的性能和稳定性，更好地满足实际应用需求。
仿真实验——温度计的设计
请班委将作业收齐（数据表格要附在其中一并上交），按照学号 顺序排列，在做完实验后三天内，交到四楼走廊标有“307 仿真实验” 的柜子
《大学物理实验》
2
图形充满全部坐标纸。
2、思考题写在报告纸上第4页的“六、思考题解答”处，必须抄题目。 3、实验总结写在报告纸上第4页的“七、实验总结” 处；提示：(1) 结合所作图形 分别说明热敏电阻的阻值与温度关系特性以及表头对应值与温度的关系特性；(2) 对本次实验教学视频及课堂实验过程的意见和建议。
4、书写时请整齐、规范，写在报告纸划好的横线上。
仿真实验——温度计的设计
2021年1月20日星期三
大学物理实验教学中心
课后作业：
数据表格：六、数据处理；七、思考题；实验总结
ห้องสมุดไป่ตู้
说明：
1、数据处理为作图，补充多作一图：作出对应表头值与温度关系图，即K-T图。 作图注意：(1) 在直角坐标纸上用铅笔作图; (2) 用“×”描点; (3) 选择合适的坐
标分度值，在坐标轴上标明名称单位，再按顺序标出坐标轴整分格上的量值，使
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福建农林大学 物理实验要求及原始数据表格
1 实验 仿真实验－温度计的设计
专业___________________ 学号___________________ 姓名___________________
一、预习要点
1. 了解半导体温度计的基本原理，并设计制作半导体温度计；
2. 了解非平衡电桥的工作原理及其在非电量电测法中的应用；
3. 在课前写好预习报告，上课时务必将预习报告和原始数据表格一并带来，否则扣分。
二、实验内容
1. 设计制作测量温度范围为20℃～70℃的半导体温度计。
2. 对半导体温度计进行定标
对半导体温度计进行定标，首先从热敏电阻的电阻－温度特性曲线上读出温度。
从20℃到70℃，每隔5℃读一个电阻值，用标准电阻箱R4逐次选择前面所取的电阻值，读出微安表的电流读数I ，并记录数据。
根据数据，将表盘读数改为温度的刻度，并做出I T 的曲线与表盘刻度比较。
再将实际热敏电阻代替标准电阻箱，此即经过定标的半导体温度计。
三、实验指导
1. 点击仿真实验页面上的“温度计设计”实验。
2. 在打开的程序界面中，右键点击，并选择“仪器背面”，在里面进行相应的电路连线。
（注：线路连接图在“仪器背面”的左上角，点击“显示电路图”即可）
3. 按线路图连接好相应的电路，如果连线正确，则双击电池电源的位置将会出现一个电池，如果无法出现电池则说明线路连接有误，则应检查连线，直至正确为止。
4. 线路连接好后，首先调节线路中R1和R2的值，方法为：在程序的空白处右键点击，在弹出的界面中选择“万用表”，打开其电源，并在“万用表”上选择“将万用表连接到R1”，调节R1及其微调旋钮，使万用表显示值为“4853”，接着在“万用表”上选择“将万用表连接到R2”，调节R2及其微调旋钮，使万用表也显示为“4853”，至此，R1和R2阻值调节完毕，然后在“仪器背面”上双击“表头插线”，将其接上。
5. 接下来调节电路中R3的阻值，方法为：先在程序的空白处右键点击，在弹出的界面中选择“电阻箱”，并将电阻箱阻值调至2597Ω。
接着在程序的空白处，右键选择打开“仪器正面”和“仪器背面”两界面，调节“仪器背面”的R3，使得“仪器正面”的表头指示在“0”处。
（注：由于测量值超出仪器量程时，仪器表头是没变化的，所以，此时应左右调节R3，直至观察到表头指针出现摆动后，再仔细调零。
）
接着调节电位器R 的阻值，方法为：调出电阻箱界面，将其阻值调成488Ω，然后选择“仪器正面”程序界面，并在该界面上右键选择“将仪器连接到电阻箱”，左右调节“仪器正面”界面上的电位器R ，使表头满刻度。
（注：由于测量值超出仪器量程时，仪器表头是没变化的，所以，此时应左右调节R ，直至观察到表头指针出现摆动后，再仔细调节至满刻度。
）
6. 接着调节R4的阻值，方法为：在“仪器正面”界面上，旋转开关K 至“2”的位置，然后在“仪器背面”上，左右调节R4，使“仪器正面”的表头满刻度。
（注：同上）
7. 以上调节后，开始进行数据测量，方法：将“仪器正面”上的开关K 旋转至“3”的位置，然后打开“电阻箱”界面，此时的阻值应为“488Ω”，接着在程序的空白处右键点击，在弹出的界面中选择“数据处理”，选择70℃的位置，并点击“记录数据”，则此时就记录下一组数据，
福建农林大学 物理实验要求及原始数据表格
2 根据“实验简介”中“重要数据”里的电阻－温度关系表，在20℃～70℃范围内，每隔5℃，选择出其温度对应的阻值，将电阻箱的阻值调节成该阻值，逐步记录下每组温度对应的阻值及其表头读数。
全部11组数据记录完成后，点击“重绘表头”，重新打开“仪器正面”程序界面，其表头刻度及单位将会变成温度计方式。
最后将11组数据记录到纸质的实验表格中，实验结束。
四、实验注意事项
1. 调节过程应有耐心，实验步骤应仔细阅读，按顺序操作。
2. 仿真实验程序中有详细的原理及内容说明，应仔细阅读。
五、原始数据记录表格
成绩__________ 教师签字_______________组号________ 同组人姓名____________________
六、数据处理要求
根据实验数据，画出热敏电阻的阻值－温度关系图，即R T 图。
七、思考题
在实验中，为什么要调节R 、R1、R2、R3和R4的值。
而且，在调节R3和R 时，为什么要把电阻箱的阻值调成2597Ω和488Ω。