热敏电阻温度计的设计安装和使用

合集下载

热敏电阻温度计设计实验报告

热敏电阻温度计设计实验报告

热敏电阻温度计设计实验报告热敏电阻温度计设计实验报告引言:温度是我们日常生活中非常重要的一个物理量,它直接影响着我们的生活质量和健康状况。

因此,准确测量温度是科学研究和工程应用中的一个重要问题。

本文将介绍热敏电阻温度计的设计实验,通过实验验证其温度测量的准确性和稳定性。

一、热敏电阻的原理热敏电阻是一种电阻值随温度变化而变化的电阻元件。

其工作原理是基于材料的温度系数,即温度变化会导致材料电阻值的变化。

常见的热敏电阻材料有铂、镍、铜等。

在本实验中,我们选用了铂作为热敏电阻材料。

二、实验装置本实验使用了以下装置和元件:1. 热敏电阻:选用了铂热敏电阻,具有较高的灵敏度和稳定性。

2. 恒流源:为了保证热敏电阻上的电流恒定,我们使用了一个恒流源。

3. 电压表:用于测量热敏电阻两端的电压。

4. 温度控制装置:通过控制加热电流的大小,来控制热敏电阻的温度。

三、实验步骤1. 将热敏电阻连接到恒流源上,并将电压表连接到热敏电阻的两端。

2. 打开恒流源,并调整电流大小,使热敏电阻上的电流保持恒定。

3. 打开温度控制装置,并设置所需的温度。

4. 等待一段时间,直到热敏电阻的温度稳定下来。

5. 使用电压表测量热敏电阻两端的电压,并记录下来。

6. 将温度控制装置的温度调整到其他值,重复步骤4和5。

7. 根据测量结果绘制出热敏电阻的电阻-温度曲线。

四、实验结果与分析根据实验数据,我们绘制了热敏电阻的电阻-温度曲线。

从曲线可以看出,热敏电阻的电阻值随温度的升高而增加。

这符合热敏电阻的特性。

在实验中,我们还发现热敏电阻的灵敏度较高,即单位温度变化引起的电阻变化较大。

这使得热敏电阻在温度测量领域有着广泛的应用。

此外,我们还测试了热敏电阻的稳定性。

通过多次测量同一温度下的电压值,我们发现其变化范围较小,表明热敏电阻具有较好的稳定性。

五、实验误差分析在实验过程中,可能存在一些误差来源,如电流源的漂移、电压表的测量误差等。

这些误差可能会对实验结果产生一定的影响。

使用热敏电阻测量温度的步骤

使用热敏电阻测量温度的步骤

使用热敏电阻测量温度的步骤在我们的日常生活和工作中,测量温度是非常常见的一项任务。

为了准确测量温度,热敏电阻是一种常用且有效的测量工具。

热敏电阻利用材料在温度变化下电阻值的变化来测量温度。

接下来,本文将为您介绍使用热敏电阻测量温度的步骤。

第一步:准备工作使用热敏电阻测量温度之前,我们需要准备相关的工具和材料。

首先,我们需要一根热敏电阻,确保其质量可靠且测量范围适宜。

其次,我们需要一台数字万用表或其他适用的测量仪器。

此外,还需要一台恒温器或其他稳定的温度控制设备,用来提供不同温度环境。

第二步:连接电路将热敏电阻与测量仪器连接起来是测量温度的关键步骤。

首先,将热敏电阻的两个引脚分别连接到万用表的两个测试插孔上。

确保连接稳固而且接触良好。

然后,将万用表调整为电阻测量模式,并选择适当的量程。

确保仪器设置正确,以获得准确的测量结果。

第三步:设置温度在开始测量之前,我们需要确定测试的温度范围。

使用恒温器或稳定的温度控制设备,将温度控制在适当的范围内。

此时,热敏电阻的电阻值将与环境温度相对应。

请注意,温度的变化应该是逐渐的,以免影响测量的准确性。

第四步:记录数据在进行实际测量之前,我们需要记录一些基础数据。

首先,测量起始温度时的热敏电阻的电阻值。

然后,在温度变化时,定期测量电阻值并记录下来。

请注意,测量的时间间隔应适当,以确保准确性与实时性的平衡。

第五步:绘制曲线根据记录的数据,我们可以绘制出热敏电阻与温度之间的关系曲线。

使用适当的软件或绘图工具,将温度表示在横轴上,将电阻值表示在纵轴上。

通过曲线的走势,我们可以推导出电阻值与温度之间的数学关系,从而可以准确地测量未知温度下的电阻值。

第六步:验证与校准在使用热敏电阻测量温度之后,我们需要进行验证和校准工作。

通过与其他可靠的温度测量仪器进行对比,可以验证我们的测量结果的准确性。

如果有需要,我们可以对热敏电阻进行校准,以提高测量的准确性和可靠性。

总结使用热敏电阻测量温度是一项简单且有效的测量方法。

热敏电阻温度计的设计实验

热敏电阻温度计的设计实验

热敏电阻温度计的设计实验简介热敏电阻温度计是一种测量温度的传感器,它利用材料的电阻随温度变化的特性来实现温度的测量。

本文将详细介绍热敏电阻温度计的设计实验方法和步骤。

实验目的通过设计热敏电阻温度计的实验,掌握以下知识和技能: 1. 了解热敏电阻的基本原理和特点; 2. 掌握热敏电阻的测量方法和电路连接; 3. 学会使用热敏电阻测量温度。

实验器材和材料下面是进行热敏电阻温度计设计实验所需的器材和材料: 1. 热敏电阻 2. 连接线3. 变阻器 4. 示波器 5. 温度源 6. 温度计(参考)实验步骤步骤一:热敏电阻的特性测试1.连接热敏电阻和示波器:将热敏电阻的两端分别连接到示波器的输入端口。

2.设置示波器的垂直和水平方向的刻度,使得能够清晰地观察到热敏电阻的电阻变化。

3.通过改变温度源的温度,观察示波器上显示的电阻变化情况。

4.记录不同温度下的热敏电阻的电阻值,并绘制温度和电阻之间的关系曲线。

步骤二:热敏电阻的电路连接1.根据热敏电阻的数据手册,确定热敏电阻的额定电阻值和温度系数。

2.选择合适的电阻和电路连接方式,以便实现温度测量的精度和稳定性。

3.进行电路连接,并使用万用表测量电路的电阻值,确保电路连接正确无误。

步骤三:热敏电阻温度计的标定1.使用温度计准确测量一个已知温度,例如室温。

2.将已知温度下热敏电阻的电阻值测量结果和温度计的测量结果进行比较,得到电阻值和温度的对应关系。

3.根据已知温度和热敏电阻的电阻值,得到热敏电阻的标定曲线。

步骤四:热敏电阻温度计的实际温度测量1.使用标定曲线,根据热敏电阻的电阻值计算出实际温度。

2.将热敏电阻的电阻值连接到电路中,通过电路输出的电压或电流来测量实际温度。

结论通过实验设计和实施,我们成功地制作了一个热敏电阻温度计,并了解了热敏电阻的基本原理和特点。

我们还学会了热敏电阻的测量方法和电路连接,并掌握了使用热敏电阻进行温度测量的技能。

这些知识和技能将在实际应用中发挥重要作用,为温度测量和控制提供了有力支持。

热敏电阻温度计的设计方案

热敏电阻温度计的设计方案

热敏电阻温度计的设计方案一、整体思路。

咱要做个热敏电阻温度计呢,就像给温度这个调皮的小怪兽做个探测器。

这个温度计的核心就是热敏电阻啦,它可神奇了,温度一变,它的电阻值就跟着变,就像个超级敏感的小卫士。

我们就利用这个特性,把温度这个看不见摸不着的东西转化成能看明白的数值,显示在屏幕上或者其他啥地方。

二、所需材料和工具。

1. 热敏电阻:这是咱的主角,就像电影里的超级英雄一样重要。

要选那种对温度变化反应灵敏的,不然这个温度计就成了个小迷糊,测不准温度啦。

2. 电源:得给这个小系统供电呀,就像给超级英雄补充能量一样。

可以是电池,方便携带,要是做个固定在某个地方的温度计,接个电源适配器也不错。

3. 微控制器(比如单片机):这就像是温度计的大脑,负责处理热敏电阻传过来的信号,把电阻值的变化换算成温度值。

它可聪明啦,能按照我们设定好的程序进行复杂的计算。

4. 显示屏:这是温度计的脸蛋,把温度值显示出来给我们看。

可以是液晶显示屏(LCD),清楚又节能;要是想酷一点,用个OLED显示屏,显示效果那叫一个酷炫。

5. 其他小零件:像电阻、电容这些小零件也不能少,它们就像是超级英雄身边的小助手,帮助电路稳定运行,保证各个部分能和谐共处。

6. 工具方面:电烙铁是必须的,用来焊接那些小零件,就像厨师用锅铲做菜一样熟练地把各个零件连接起来。

还有万用表,用来检测电路是否正常,就像医生给病人做检查一样,找出电路中的毛病。

三、设计步骤。

1. 电路设计。

把热敏电阻接入电路。

可以设计一个简单的分压电路,让热敏电阻和一个普通电阻串联,然后接到电源两端。

这样,随着温度变化,热敏电阻的电阻值改变,它两端的电压也会跟着变,就像跳舞的小伙伴,随着音乐(温度)改变步伐(电压)。

接着,把这个电压信号接到微控制器的模拟输入引脚。

微控制器就像一个好奇的小侦探,时刻准备着接收这个信号并进行分析。

2. 微控制器编程。

在微控制器里,我们要写程序啦。

这个程序就像给小侦探(微控制器)一本秘籍,让它知道怎么根据接收到的电压值算出温度。

热敏电阻温度计的设计安装和使用

热敏电阻温度计的设计安装和使用

I gm
2(Rg Rt1
(Rt1 Rt2 )Ucd Rt1Rt2 Rt2Rg )
R1(Rt1
Rt2 )
(4)R 的确定: R R R4R4Rt2 4
4
t2
原理提示
5、制作定标曲线
t /0 C
ti
I gi
I g / A
原理提示
热敏电阻温度计配线图
原理提示
6、测温操作程序
(1)通电: 为防止微安表及热敏电阻过载, 通电前电位器R最小
注意:
1)T
R
I
T
2)量程:最低温
20℃
最高温70℃
微安表-0 微安表-满偏
变量: Rt 3)区分:
Ig
T 设计)
问题讨论:
3 实验电路的各电阻、电压值如何选取? 为什 么?
(1) Ucd的确定: 1.1~1.4V
(2) R3 值的确定: R3 Rt1
•热敏电阻温度计试验仪 •标准变阻箱一台
•直流电桥一台
•万用表
预设计报告要求
➢阅读有关参考资料(自选) ➢写出预设计报告 ➢预设计报告内容包括原理、电路、参数
的设计和测量内容
总结报告参考提纲
➢以论文形式写出总结报告(格式参考”物理实验’期刊) ➢正文必须包含原理、方法、设计、数据、结
果和分析讨论 ➢总结设计的物理思想,对设计性物理实验的
(2)校准: S扳向”校”, 温度计处于”校 准”状态, 调节R指针满偏
(3)测量: S扳向”测”, 温度计处于测量 状态, 读出微安表和温度值
实验任务
1 由图组电路, 设计电路参数Ucd, R1(R2), R3和R4
2 把R1(R2), R3和R4调到设计值, 安装一台热敏电阻 温度计

热敏电阻温度计的设计

热敏电阻温度计的设计

热敏电阻温度计的设计热敏电阻温度计的设计一、引言温度是测量各种物理和化学过程的关键参数。

热敏电阻温度计由于其出色的精度、快速响应和稳定性,在温度测量领域具有广泛的应用。

本文将详细介绍热敏电阻温度计的设计原理、结构、以及在实际应用中的注意事项。

二、设计原理热敏电阻温度计基于热电效应原理。

在导体中,自由电子因温度变化而产生热运动,产生电流。

这种现象被称为热电效应。

热敏电阻温度计利用这种效应来测量温度。

1.热电阻材料热敏电阻材料应具有高电阻率、良好的温度系数、稳定的物理和化学性质、以及可接受的响应时间。

常用的热敏电阻材料包括铜、镍、钴等。

2.测温原理热敏电阻的阻值随温度变化而变化。

通过测量电阻值的变化,可以确定温度的变化。

为了获得准确的温度读数,需要将电阻的变化转化为电压或电流的变化,再通过一定的算法进行计算。

三、设计结构热敏电阻温度计主要包括以下几个部分:1.热敏电阻热敏电阻是温度计的核心部件,负责感应温度的变化。

2.测量电路测量电路用于测量热敏电阻的电阻值,并将电阻值的变化转换为电压或电流的变化。

常用的测量电路包括惠斯通电桥和恒流源电路。

3.数据处理单元数据处理单元接收来自测量电路的信号,通过一定的算法处理数据,得出温度读数。

4.显示单元显示单元用于显示测得的温度读数。

四、实际应用及注意事项1.安装位置热敏电阻应安装在被测物体表面或内部,以减小误差。

对于移动或旋转的物体,应选择合适的安装位置,以避免因运动产生的误差。

2.绝缘要求为避免误差,热敏电阻与测量电路之间应具有良好的绝缘。

绝缘材料的选择应考虑被测物体的环境条件,如湿度、压力等。

3.校准为了确保准确的温度读数,热敏电阻温度计应定期进行校准。

校准过程中,应使用已知标准温度的参考物体对温度计进行校准。

4.稳定性检测长时间使用后,热敏电阻可能会出现老化现象,导致温度读数的不准确。

因此,应定期对热敏电阻进行稳定性检测,以保证测得的温度读数的准确性。

5.环境因素环境因素如湿度、压力、光照等可能影响热敏电阻的温度读数。

热敏电阻数字温度计及设计与制作

热敏电阻数字温度计及设计与制作

热敏电阻数字温度计及设计与制作一、热敏电阻介绍热敏电阻(Thermistor)是一种特殊类型的电阻元件,也被称为温度传感器或温度电阻。

它由原材料包括硅、聚苯乙烯等制成,一般构成为由特殊陶瓷物质制成的金属杆支撑的微型电阻片,它的电阻值会随温度的变化而发生量级的变化,应用范围广泛,同时也具有非线性特性。

二、原理介绍热敏电阻可以因温度的变化而改变其电阻值,电路中施加的电压,将发生变化的电阻作用的电流,其特性一般是冷端温度为25°C时,电阻值最小,随着温度的增加,电阻值也增加。

热敏电阻具有很强的非线性特性,温度噪声小,因而对温度测量后级电路要求较低,这种特性使热敏电阻更加容易把输入的温度信号转变为数字信号。

三、数字温度计的介绍数字温度计(Digital Thermometer)是一种使用热敏电阻来测量温度的设备,可以检测温度并以数字方式显示温度变化,常用于家用、工业和其它科学测量等领域。

数字温度计利用热敏电阻这种特性,可以把温度信号变换为数字信号,然后再在显示分辨率与可调量程内显示出来。

要设计并制作一台数字温度计,需要用到热敏电阻、运算放大器、A/D转换器、晶体管、多路复用器和显示器等元件。

(1)热敏电阻。

用来检测温度变化,通过将温度变化映射成电阻变化。

(2)运算放大器。

它将检测到的电阻变化信号发送至A/D转换器,用以进一步进行信号转换处理,从而获取准确的温度数值。

(5)多路复用器。

它用来将晶体管处理出的信号发送至显示器,并选择正确的显示模式,以便正确显示温度数值。

五、结论热敏电阻及其特性使其能够非常精确地测量、检测温度变化。

数字温度计设计与制作主要使用热敏电阻以及相关电路元件,它可以把温度信号变换为数字信号,从而在对精度进行严格控制的情况下,准确地显示出温度信息。

热电阻温度计安装调试指南说明书

热电阻温度计安装调试指南说明书

热电阻温度计安装调试指南说明书一、概述本指南旨在指导用户正确安装和调试热电阻温度计,确保其正常运行并准确测量温度。

二、适用范围本指南适用于热电阻温度计的安装和调试。

三、安装前准备1. 确认热电阻温度计型号和规格与安装要求相符。

2. 准备所需工具和材料,如螺丝刀、扳手、螺母等。

3. 温度计部件清洁干净,确保无灰尘和污渍。

四、安装步骤1. 找准安装位置,确保温度计与被测介质接触充分。

2. 使用螺丝刀和扳手将温度计固定在合适的位置上。

注意力度要适中,避免损坏温度计。

3. 确保温度计接线正确且紧固牢固,防止接触不良。

4. 完成安装后,检查所有连接部位和固定螺丝,确保无松动。

五、调试步骤1. 连接温度计和测量仪表,确保电缆连接牢固。

2. 打开仪表电源,确认仪表工作正常。

3. 设置仪表的温度范围和显示方式,确保准确测量温度。

4. 检查温度计读数是否与已知温度相符,如不符合,需进行修正。

5. 如果温度计有偏差,可通过仪表的修正功能进行校准。

六、注意事项1. 安装时要注意避免温度计与其他热源或冷源接触,以免影响测量结果。

2. 避免温度计受到振动或冲击。

3. 在高温或低温环境中使用热电阻温度计时,需对电缆进行绝缘处理。

4. 如遇到异常情况或问题,请及时联系供应商或专业技术人员寻求帮助。

七、维护保养1. 定期检查温度计的安装状态,确保固定螺丝和连接处无松动。

2. 温度计使用一段时间后,建议进行校准或清洗。

3. 如发现温度计有故障或异常,应及时维修或更换。

八、故障排除1. 温度计读数异常,可能是温度计接触不良或损坏,需重新固定或更换。

2. 仪表显示不准确,可能是仪表设置错误或需要校准,需检查仪表设置或进行修正。

九、免责声明本指南的所有内容仅供参考,使用者需自行承担对温度计的安装和调试工作,本公司不承担任何责任。

十、联系方式如需进一步咨询或协助,请联系供应商或拨打客服电话:XXX-XXXXXXX。

以上为热电阻温度计安装调试指南说明书,希望本指南能够帮助您正确安装和调试热电阻温度计,并确保其正常运行。

非平衡电桥的应用(自组热敏电阻温度计)

非平衡电桥的应用(自组热敏电阻温度计)

非平衡电桥的应用(自组热敏电阻温度计)一.实验任务1.设计一个用热敏温度计作传感元件,用非平衡电桥作指示的温度计。

2.先利用平衡电桥原理,测定不同温度下热敏电阻的阻值随温度变化的实验曲线。

3.利用上述试验点进行曲线拟合,获得热敏电阻之随温度的变化曲线R(t)。

4.利用R(t)对热敏电阻温度计定标。

二.实验原理1.平衡电桥原理测定R(t)I g=0时存在关系:R1R2=R tR3,若同时R1=R2,那么R3=R(t)。

实验时通过调节R3使得I g=0 ,就有R(t)=R32.热敏电阻温度计组装及标定电桥中R1,R2,R3不发生变化。

R(t)变化时I g随之变化;而R(t)的变化是由温度决定的。

这样表头读数的变化就和温度变化建立了一一对应的联系。

温度计定标就是将这种联系表示出来并形成标准的对照表。

(比如将10,20,30,……100摄氏度对应的表头示数列表,这就成为一个温度计标准)三.实验仪器指示用微安表头1个,热敏电阻加热装置1台,标准温度计和温度变送器1个,数字电压表1台,固定电阻2个,电阻箱2个,三路直流稳压电源1台,滑线变阻器和单刀开关各1个,导线若干。

说明:1.微安表头:笔者使用的是指针单向摆动的表头;也可能有双向摆动的。

后者较好,因为时刻都可以知道电流的反正和大小。

前者只能判断一个方向的电流。

2.热敏电阻加热装置(见下页):接线柱3,4接在40伏的电源上用来给热敏电阻加热;接线柱1,2之间的电阻就是加热后热敏电阻的阻值。

热敏电阻上的小孔后面要用到。

需要小心的是热敏电阻少说要加热到90摄氏度,不要碰到。

3.标准温度计和温度变送器:这里指的就是Pt 电阻温度计。

做过冰的熔解热或者是热导率的测定的同学应该有印象:它的探头在这里要插入热敏电阻加热装置的小孔里,连接它的导线的另一端上的两个插头要插在万用表的测电阻的插孔里。

(详见《基础物理实验》p96)4. 数字电压表:Pt 电阻分度表在实验书上有,在考试的时候也提供。

基于单片机的热敏电阻温度计的设计

基于单片机的热敏电阻温度计的设计

基于单片机的热敏电阻温度计的设计引言:热敏电阻是一种根据温度变化而产生变阻的元件,其电阻值与温度成反比变化。

热敏电阻广泛应用于温度测量领域,其中基于单片机的热敏电阻温度计具有精度高、控制方便等特点,因此被广泛应用于各个领域。

本文将介绍基于单片机的热敏电阻温度计的设计,并通过实验验证其测量精度和稳定性。

一、系统设计本系统设计使用STC89C52单片机作为控制核心,热敏电阻作为测量元件,LCD1602液晶显示屏作为温度显示设备。

1.系统原理图2.功能模块设计(1)温度采集模块:温度采集模块主要由热敏电阻和AD转换模块组成。

热敏电阻是根据温度变化而改变阻值的元件,它与AD转换模块相连,将电阻变化转换为与温度成正比的电压信号。

(2)AD转换模块:AD转换模块将热敏电阻的电压信号转换为数字信号,并通过串口将转换结果传输给单片机。

在该设计中,使用了MCP3204型号的AD转换芯片。

(3)驱动显示模块:驱动显示模块使用单片机的IO口来操作LCD1602液晶显示屏,将温度数值显示在屏幕上。

(4)温度计算模块:温度计算模块是通过单片机的计算功能将AD转换模块传输过来的数字信号转换为对应的温度值。

根据热敏电阻的特性曲线,可以通过查表或采用数学公式计算获得温度值。

二、系统实现1.硬件设计(1)单片机电路设计单片机电路包括单片机STC89C52、晶振、电源电路等。

根据需要,选用合适的外部晶振进行时钟信号的驱动。

(2)AD转换电路设计AD转换电路采用了MCP3204芯片进行温度信号的转换。

根据芯片的datasheet,进行正确的连接和电路设计。

(3)LCD显示电路设计LCD显示电路主要由单片机的IO口控制,根据液晶显示模块的引脚定义,进行正确的连接和电路设计。

(4)温度采集电路设计温度采集电路由热敏电阻和合适的电阻组成,根据不同的热敏电阻特性曲线,选择合适的电阻和连接方式。

2.软件设计(1)初始化设置:单片机开机之后,需要进行一系列的初始化设置,包括对IO口、串口和LCD液晶显示屏的初始化设置。

热敏电阻温度计的设计与标定

热敏电阻温度计的设计与标定

热敏电阻温度计的设计与标定一、实验内容与实验要求1.电阻温度计包括金属电阻温度计和半导体温度计,本实验要求利用半导体材料制备的热敏电阻设计出能够测量常温的温度计,测温范围“实验室室温-75℃”2.对温度计进行定标,绘制T-I(温度-电流)定标曲线。

3.用标定后的温度计,测量人体手心的温度,并与标准温度计所测量结果进行比较。

二、实验前应考虑并回答的问题1. 金属、半导体电阻随温度变化大致有怎么样的规律?2. 金属或半导体材料制成的热敏电阻随温度变化是线性的吗?3. 传感器为什么要定标?4. 非平衡电桥有什么用途?三、实验室可以提供的主要仪器1. 负温度系数半导体热敏电阻一支[25℃时电阻约5KΩ,B值3950/℃]2. 可调温压电源、微安表、万用表(不能当电压表用)。

3. 电加热水壶、金属水杯。

4. 玻璃温度计一支(0~100℃,准确度1℃)。

5. 电阻箱3个、塑料清洗瓶1个、开关和导线等。

四、实验设计报告和实验报告的要求(1). 实验设计报告的要求:1.实验目的;2.实验仪器[含仪器参数];3.实验原理[热敏电阻、非平衡电桥测温原理,有电流-电阻关系公式,实验设计思路解释];4. 电路中仪器的可调物理量数值预先选定和计算[电桥上三个电阻阻值、电源总电压等],5. 实验步骤[结合预先选择和计算的的数据,准确写出“把电阻箱阻值调到xxΩ,电源电压调到x.xxV”],6. 数据表[结合测量量和自变量,此外,电路中所用仪器的数值量都要记录;7. 实验注意事项。

(2) 实验报告的要求:在实验设计报告的基础上,增加实验中测量到的数据,完成数据处理和分析,实验总结和感受。

五、实验原理:1. 半导体热敏电阻半导体热敏电阻随温度变化典型特性可分为三种类型:负温度系数热敏电阻(NTC );正温度系数热敏电阻(PTC )和特定温度下电阻值发生突变电阻器(CTR )。

具有负温度系数的热敏电阻,电阻值随温度升高而迅速下降,这是因为热敏电阻由一些金属氧化物如Fe 3O 4、MgCr 2O 4等半导体制成,在这些半导体内部,自由电子数目随温度的升高增加得很快,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,但这种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值迅速下降。

热敏电阻温度计实验报告

热敏电阻温度计实验报告

热敏电阻温度计实验报告热敏电阻温度计实验报告引言:热敏电阻温度计是一种常见的温度测量设备,它利用材料在温度变化下电阻值的变化来反映温度的变化。

本实验旨在通过实际操作,探究热敏电阻温度计的原理、特点以及应用。

一、实验原理热敏电阻温度计是利用材料的电阻随温度的变化而变化的特性来测量温度的一种设备。

其原理基于热敏效应,即材料在温度变化下电阻值的变化。

热敏电阻的电阻值与温度呈反比关系,温度升高时,电阻值减小,反之亦然。

二、实验步骤1. 实验器材准备:热敏电阻温度计、恒流源、数字电压表、温控水槽等。

2. 连接电路:将恒流源连接到热敏电阻上,再将数字电压表连接到热敏电阻两端,确保电路连接正确。

3. 温度控制:将温控水槽加热并设定目标温度,等待水槽温度稳定。

4. 测量电压:记录数字电压表上的电压数值,作为温度计的输出值。

5. 温度变化:逐步调整温控水槽的温度,记录相应的电压数值。

三、实验结果与分析通过实验测量得到的电压数值与温度的关系曲线可以反映热敏电阻温度计的特性。

在实验过程中,我们发现电压与温度之间存在一定的线性关系,但并非完全线性。

这是因为热敏电阻的电阻-温度特性通常是非线性的,即电阻值与温度之间的关系不是简单的比例关系。

四、实验误差与改进在实验过程中,可能会遇到一些误差,如温度控制不准确、电路接触不良等。

为了减小误差,可以采取以下改进措施:1. 提高温度控制的精度,使用更为准确的温控设备。

2. 仔细检查电路连接,确保接触良好,避免电阻值的测量误差。

3. 多次重复实验,取平均值,以减小随机误差的影响。

五、应用与展望热敏电阻温度计在实际应用中具有广泛的用途。

例如,在家电中,热敏电阻温度计常用于空调、冰箱等设备的温度控制,保证设备在适宜的温度范围内工作。

在工业领域,热敏电阻温度计也被广泛应用于各种生产过程的温度监测与控制中。

未来,随着科技的不断进步,热敏电阻温度计的精度和稳定性将进一步提高。

同时,热敏电阻温度计的应用范围也将扩大,涉及更多领域。

热敏电阻数字温度计及设计与制作

热敏电阻数字温度计及设计与制作

评分:大学物理实验设计性实验实《用热敏电阻改装温度计》实验提要设计要求⑴通过查找资料,并到实验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书,了解仪器的使用方法,找出所要测量的物理量,并推导出计算公式,在此基础上写出该实验的实验原理。

⑵选择实验的测量仪器,设计出实验方法和实验步骤,要具有可操作性。

⑶根据实验情况自己确定所需的测量次数。

实验仪器惠斯通电桥,电阻箱,表头,热敏电阻,水银温度计,加热电炉,烧杯等实验所改装的温度计的要求(1)要求测量范围在40℃~80℃。

(2)定标时要求测量升温和降温中同一温度下热敏温度计的指示值(自己确定测量间隔,要达到一定的测量精度)。

(3)改装后用所改装的温度计测量多次不同温度的热水的温度,同时用水银温度计测出此时的热水温度(作为标准值),绘制出校正曲线。

提交整体设计方案时间学生自选题后2~3周内完成实验整体设计方案并提交。

提交整体设计方案,要求电子版。

用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。

思考题如何才能提高改装热敏温度计的精确度?用热敏电阻改装温度计实验目的:1.了解热敏电阻的特性;2.掌握用热敏电阻测量温度的基本原理和方法;3.进一步掌握惠斯通电桥的原理及应用。

实验仪器:惠斯通电桥,电阻箱,热敏电阻,水银温度计,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U B=U D;I1=I x,I2=I0;于是I1R1=I2R2,I1R X=I2R0 由此得R1/R X=R2/R0或R X=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R X,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.热敏电阻温度计原理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。

基于热敏电阻的温度计设计

基于热敏电阻的温度计设计

Hefei University温度计设计报告基于热敏电阻的温度计设计引言热敏电阻是一种敏感元件,其特点是电阻随温度的变化而显著变化,因而能直接将温度的变化转换为电量的变化,也就是说能将温度信号转化为电信号,从而实现了非电量的测量。

热敏电阻一般是用半导体材料制成的温度系数范围约为:(-0.003~+0.6)/℃。

热敏电阻的温度系数有正有负,因此分成PTC热敏电阻和NTC热敏电阻两类。

NTC热敏电阻是以锰、钴、镍铜和铝等金属氧化物为主要原料,采用陶瓷工艺制成。

这些金属氧化物都具有半导体性质。

近年来还有用单晶半导体如碳化硅等材料制成的(国产型号 MF91~MF96)负温度系数热敏电阻器。

NTC热敏电阻做为温度传感器具有体积小,结构简单,灵敏度高,并且本身阻值大,一般在102~105之间,不需要考虑引线长度带来的误差,易于实现远距离测量和控制。

NTC热敏电阻的测温范围较宽,特别适用于-100~300℃之间的温度测量。

NTC热敏电阻在工作温度范围内,其阻值随温度增加而显著减小,大多用于测温和控温,可以制成流量计和功率等。

一、 实验原理1、负温度系数热敏电阻的温度特性统计理论指出,热敏电阻的电阻值与温度的关系为:Rt = A ·exp B /T ,其中A 、B —半导体有关的常熟(理论分析和实验结果表明,B 值随温度略有变化,但在一般工作温度范围内近似为常数;B 值越大,阻值随温度的变化越大); T 表示热力学温度。

t 表示摄氏温度,且T =273.15+t ;Rt —在摄氏温度为t 时的电阻值,随温度上升,其电阻值呈指数关系下降(如图一)。

图1 负温度系数热敏电阻的温度特性 图2 非平衡电桥 图3 热敏电阻温度计的温度与电流特性T2、非平衡电桥电桥是一种用比较法进行测量的仪器。

所谓非平衡电桥,是指在测量过程中电桥是不平衡的。

桥路上的电流不为零,桥路上的电路的大小与电源电压,桥臂电阻有关。

利用非平衡电桥进行测量时,应具体选定,除待测电阻外其他电阻的阻值以及电源电压,这样待测电阻Rt与桥路上的电流Ig 就有唯一对应的关系,确定Rt-Ig的关系的过程,即为非平衡电桥的定标。

物理实验报告热敏电阻温度计的设计安装和使用

物理实验报告热敏电阻温度计的设计安装和使用

物理实验报告热敏电阻温度计的设计安装和使用热敏电阻温度计的设计安装和使用XXX(XXX 大学XX 学院 XX XX 114044)摘要:用半导体热敏电阻作为传感器,设计制作一台测温度范围在20-70℃的半导体温度计,利用“非平衡电桥”的电路原理来实现对温度的测量,并依据实验数据画出了t —I g 的定标曲线。

关键词:NTC 热敏电阻;非平衡电桥;温度计;定标曲线中图分类号:0447 文献标识码: A 文章编号:引言热敏电阻是一种敏感元件,其特点是电阻随温度的变化而显著变化,因而能直接将温度的变化转换为电量的变化,也就是说能将温度信号转化为电信号,从而实现了非电量的测量。

热敏电阻一般是用半导体材料制成的,温度系数范围约为:(-0.003 — +0.6)/℃。

热敏电阻的温度系数有正有负,因此分成PTC 热敏电阻和NTC 热敏电阻两类。

NTC 热敏电阻是以锰、钴、镍、铜和铝等金属氧化物为主要原料,采用陶瓷工艺制成。

这些金属氧化物都具有半导体性质。

近年来还有用单晶半导体如碳化硅等材料制成的(国产型号 MF91—MF96)负温度系数热敏电阻器。

NTC 热敏电阻作为温度传感器具有体积小,结构简单,灵敏度高,并且本身阻值大,一般在102—105之间,不需考虑引线长度带来的误差,易于实现远距离测量和控制。

NTC 热敏电阻的测温范围较宽,特别适用于 -100—300℃之间的温度测量。

NTC 热敏电阻在工作范围内,其组织随温度增加而显著减小,大多用于测温和控温,可以制成流量计和功率计等。

它在自动化、无线技术、测温计术等方面都有广泛应用。

1.实验原理1.1负温度系数热敏电阻的温度特性统计理论指出,热敏电阻的电阻值与温度的关系为:R t =A ·expTB ,其中A 、B —半导体材料有关的常数(理论分析和实验结果表明,B 值随温度略有变化,但在一般工作温度范围内近似为常数;B 值越大,阻值随温度的变化越大):T —热力学温度,t 表示摄氏温度,且T=273.15+t ;R t —在摄氏温度为t 时的电阻值。

热敏电阻的使用流程

热敏电阻的使用流程

热敏电阻的使用流程1. 简介热敏电阻(Thermistor)是一种温度敏感的电子元件,其电阻值随温度变化而变化。

通过测量热敏电阻的电阻值来间接测量环境温度。

热敏电阻广泛应用于温度控制、温度补偿、温度测量等领域。

2. 准备工作在进行热敏电阻的使用流程之前,需要做好一些准备工作:•确认所使用的热敏电阻的参数和规格,包括电阻值、温度系数等。

•准备相应的测温电路和测温设备,如模拟电路、微处理器等。

•准备测试环境,确保环境温度稳定且可测量。

3. 连接热敏电阻将热敏电阻连接至测温电路或测温设备,确保连接正确并牢固。

连接时需要注意以下几点:•确认热敏电阻的正负极性,有些热敏电阻有极性要求,如NTC(负温度系数)型热敏电阻。

•使用合适的导线,如铜导线或镀锡导线,保证导线的导电性和稳定性。

•注意避免与其他电路或元件短路或接触,以免影响测温准确性。

4. 测温方法热敏电阻的测温方法可以根据具体情况选择,下面列举几种常见的测温方法:•电桥法:通过将热敏电阻连接至电桥电路中,测量电桥平衡状态下的电压或电流来计算温度。

•电压分压法:通过将热敏电阻与一定电阻串联连接,测量电压分压比来计算温度。

•电流法:通过将热敏电阻与一定电阻并联连接,测量总电流和热敏电阻电压来计算温度。

•数字信号处理法:通过将热敏电阻接入微处理器或其他数字信号处理设备,转化为数字信号后进行计算和处理。

选择适合的测温方法需要考虑实际应用场景、测温精度要求和硬件条件等。

5. 测温校准热敏电阻在实际使用中可能存在测温误差或偏移,需要进行校准以提高测温准确性。

测温校准的步骤如下:1.准备已知温度的标准温度源,如温度计、温度控制设备等。

2.将热敏电阻置于标准温度源中,记录热敏电阻的电阻值和对应的温度。

3.根据测量数据建立热敏电阻的电阻-温度曲线。

4.利用电阻-温度曲线对测温电路或设备进行校准调整,使其能够准确地测量温度。

测温校准的频率需要根据具体要求确定,一般来说,定期进行校准可以保证测温准确性的稳定性。

热敏电阻温度计的设计 实验报告

热敏电阻温度计的设计 实验报告

大连理工大学大 学 物 理 实 验 报 告实验名称 热敏电阻温度计的设计教师评语实验目的与要求:(1) 掌握电阻温度计测量温度的基本原理和方法。

(2) 设计和组装一个热敏电阻温度计。

主要仪器设备:稳压电源, 自制电桥盒(如右下图所示), 直流单臂电桥箱和热敏电阻感温原件等。

实验原理和内容: 热敏电阻温度计的工作原理由于热敏电阻的阻值具有随温度变化而变化的性质, 我们可以将热敏电阻作为一个感温原件, 以阻值的变化来体现环境温度的变化。

但是阻值的变化量以直接测量的方式获得可能存在较大的误差, 因此要将其转化为一个对外部条件变化更加敏感的物理量; 本实验中选择的是电流, 通过电桥可以将电阻阻值的变化转化为电流(电压)的变化。

电桥的结构如右图所示, R1、R2、R3为可调节电阻, Rt 为热敏电阻。

当四个电阻值选择适当时, 可以使电桥达到平衡, 即AB 之间(微安表头)没有电流流过, 微安表指零; 当Rt 发生变化时, 电桥不平衡, AB 间有电流流过, 可以通过微安表读出电流大小, 从而进一步表征温度的变化。

成 绩教师签字当电桥不平衡时, 可以描绘成如右侧的电路图。

根据基尔霍夫定律和R1=R2的条件, 能够求得微安表在非平衡状态下的电流表达式:ttg ttcd g R R R R R R R R R U I ++++-=331322)21(式中, Ucd 为加载在电桥两端的电压, Rg 为微安表头的内阻值。

可以见到, 为使Ig 为相关于Rt 的单值函数, R1、R2、R3和Ucd 必须为定值, 而其定制的大小则决定于以下两个因素: 1) 热敏电阻的电阻-温度特性。

2) 所设计的温度计的测温上限t1和测温下限t2。

步骤与操作方法: 1. 温度计的设计(1) 测出所选择的热敏电阻Rt-t 曲线(或由实验室给出)。

(2) 确定R1、R2、R3的阻值。

具体方法如下:该实验中, t1=20℃,t2=70℃, 对应R t -t 曲线可以得到R t1和R t2; Rg 由实验室给出, U cd 取值为1.3V , 由微安表面板上可读出I gm =50μA 。

用热敏电阻改装温度计.(DOC)

用热敏电阻改装温度计.(DOC)

用热敏电阻改装温度计.(DOC)热敏电阻是一种精密测量温度的元件,因其结构简单、测量稳定,已经广泛应用于各种领域中。

本文将介绍如何利用热敏电阻改装温度计。

一、热敏电阻测温原理热敏电阻的电阻值随温度的变化而变化,因此可以利用热敏电阻的电阻变化来测量温度。

当热敏电阻发生温度变化时,其电阻值的变化量可以通过电桥法来测量。

一般而言,电桥法的测量精度高、测量稳定性好,适用于各种温度测量场合。

二、改装温度计的步骤1.选取合适的热敏电阻首先需要根据所需测量的温度范围和精度要求选取合适的热敏电阻。

通常情况下,热敏电阻的电阻值变化率与温度呈线性关系,因此可以考虑选取具有稳定的特性曲线的热敏电阻。

2.确定电路连接方式接下来需要确定电路的连接方式,一般而言,热敏电阻需要通过电桥法来进行测量。

电桥法中,热敏电阻和标准电阻两者串联在同一电路中,可形成电桥电路,使电桥平衡时的电压差即为热敏电阻的电阻值变化。

3.设计电路图在确定电路连接方式后,就需要设计相应的电路图。

一般而言,电路图包括电源、热敏电阻、标准电阻和电桥等部分,需要合理分配电路元件的位置和连接方式。

4.安装电路元件安装电路元件是电路组装的重要步骤之一。

在安装过程中,需要注意不同元件的连接方式、不同元件之间的间距、位置等因素。

5.测试电路安装完成后,需要进行电路测试。

可用信号发生器产生一定频率的信号,通过闸流器将信号输入电路中,并测量电路的输出波形,进而得出电路的频率特性、灵敏度等参数,以检验电路的工作状态。

1.改装成本较低与传统的温度计相比,利用热敏电阻改装温度计的成本较低。

因为热敏电阻的制造成本较低,且更便于集成和组装。

2.测量精度更高热敏电阻提供更高的测量精度和性价比,可应用于各种领域,如工业自动化、环境监测、医疗设备、航空航天等领域中。

3.使用寿命长热敏电阻的使用寿命长,基本上不会因使用寿命到期而失效。

同时,可以通过热敏电阻结构的优化来提高其使用寿命。

四、总结热敏电阻是一种常见的温度测量元件,具有测量精度高、测量稳定等优势。

热敏电阻温度计设计安装和使用

热敏电阻温度计设计安装和使用

02
热敏电阻温度计的设计
设计原则与流程
准确性
热敏电阻温度计的设计应确保测量结果的准 确性,误差应在可接受的范围内。
响应速度
为了满足快速测量的需求,设计应优化热敏 电阻的响应速度。
稳定性
设计应考虑热敏电阻的稳定性,以确保温度 计在使用过程中的可靠性。
尺寸与重量
在满足性能要求的前提下,应尽量减小温度 计的尺寸和重量,以便于安装和使用。
热敏电阻的选择与匹配
根据测量范围选择热敏电阻类型
根据所需测量的温度范围,选择合适的热敏电阻类 型。
匹配精度
选择具有适当精度的热敏电阻,以满足测量需求。
考虑环境因素
在选择热敏电阻时,应考虑环境因素如温度、湿度、 压力等对其性能的影响。
电路设计及补偿措施
01
02
03
信号放大与处理
设计适当的信号放大与处 理电路,以提高温度测量 结果的准确性。
A 清洁安装表面
在安装过程中,确保安装表面干净、 无尘,以避免影响测意事项
在安装过程中,应注意避免损坏热敏电阻 温度计的探头和接口,同时注意安全操作, 避免触电等意外情况。
连接导线
按照热敏电阻温度计的接口规格,将导线 正确连接到温度计上,并确保连接牢固。
安装后的调试与校准
01
检查安装是否正确
度测量。
04
热敏电阻温度计的使用
使用前的准备
确认测量范围
根据实际需要测量的温度范围,选择合适的热敏电阻 温度计。
检查外观
确保温度计外观完好,无破损或裂纹。
校准
如有必要,对温度计进行校准,以确保测量准确性。
使用方法与操作步骤
安装热敏电阻
将热敏电阻安装在温度计的适当位置, 确保连接牢固。
  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。

实验五十一 热敏电阻温度计的设计安装和使用利用热敏电阻作为感温元件,并且配有温度显示装置的温度测量仪表称为热敏电阻温度计。

热敏电阻能把温度信号变成电信号,从而实现了非电量的(电测法)测量。

值得提出的是,电量测量是现代测量技术中最简便的测量技术,不仅测量装置简单、造价低、灵敏度高、而且容易实现自动测量和自动控制,是测量技术的一个重要发展趋势。

本实验要求学生根据实验室提供的条件,设计和安装一台热敏电阻温度计,并对这台温度计的测量误差进行简要地测试和评价。

实验原理1. 负温度系数热敏电阻的温度特性热敏电阻按其温度特性可分为正温度系数型、负温度系数型及开关型三大类。

其中负温度系数热敏电阻器是以锰、钴、镍、铜和铝等金属氧化物为主要原料,采用陶瓷工艺制成。

这些金属氧化物都具有半导体性质,温度低时,载流子数目小,因此阻值高;温度升高时,载流子数目急剧增加,因此阻值急剧下降,如图1所示,其方程可表示为 :T B T Ae R = (1)式中A 、B 是与材料有关的常数。

由(1)式看出,R T是T 的单值函数,只要测出阻值R T 的变化就能推测出温度T 的变化。

2. 非平衡电桥非平衡电桥电路如图2所示,当R 1=R 2(对称电图1负温度系数热敏电阻的温度特性图2 非平衡电桥桥)及R t =R 3时,电桥平衡,G 指零。

如果R t 的阻值发生变化,则电桥的平衡条件被破坏,G 中就有电流通过,指针发生偏转,偏转越大,说明R t 变化也越大。

根据桥路的基尔霍夫方程:⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧==++=−+−−=−+212322213211)(0)()(0R R U R I I R I R I R I I R I I R I R I R I cd t g g g t g g g g 解出 )()(2)(31333t g t t g cd t g R R R R R R R R R U R R I ++++−= (2) 由式(2)看出,在R 1(R 2),R 3,R g 及U cd 恒定条件下,I g 的大小唯一地由R t 值来决定,因而有可能根据G 偏转的大小来直接指示温度的高低。

3. 热敏电阻温度计的实验电路如图3 所示,温度计的实验电路与图2所示的原理图相比有三点不同:(1)增加一个发光二极管LED ,作为电源指示,它的工作电压为2V ~3V 。

(2)检流计G 换成微安表头。

(3)最重要的改动是在bd 支路中增加一个“校准”支路,当K 2扳至“校”时,温度计处于“校准”状态,当K 2扳至“测”时,温度计处于“测量”状态。

K 2是该仪表的状态选择开关。

4. 电路参数的设计与计算图3电路中需要设计计算的参数有四个,下面分别介绍:(1)U cd 的确定U cd 是桥路的工作电压,既不能过高,也不能过低。

过高会使R t 产生自热现象,图3 热敏电阻温度计的实验电路图从而使被测环境的温度升高;过低则无法使微安表达到满偏。

根据本实验中所用R t 的额定工作电流及微安表的量程,U cd 可在1.1~1.4V 之间确定一个值,如1.1V ,1.2V ,或1.3V 均可。

(2)R 3值的确定R 3的大小与温度计的下限t 1℃有关。

若测温范围是由t 1℃到t 2℃,则t 1℃为下限,t 2℃为上限。

热敏电阻作为感温元件,放在下限温度t 1℃的温度场中,它的阻值为R t1,放在上限温度t 2℃的温度场中,它的阻值为R t2,R t1和R t2都可以在热敏电阻的温度特性曲线上查到。

确定R 3大小的原则是,当热敏电阻处于t 1℃温度时,微安表应指零。

这样,在R 1=R 2的条件下,R 3必须等于R t1即 R 3=R t1 (3)(3)R 1(R 2)的确定在非平衡电桥的参数设计中,一般都是使R 1与R 2相等,构成一个对称电桥。

另外,R 1(R 2)的大小与许多因素有关,比如测量范围,微安表的内阻R g ,微安表的量限I gm ,桥路的工作电压U cd 等。

若温度计的测温上限为t 2 ℃,在这一温度下,热敏电阻的阻值为R t2,微安表应满偏即 ⎩⎨⎧==gm gt t I I R R 2 (4) 将(3)、(4)式代入(2)式中得 )()(2)(211221121t t g t t t t g cd t t gm R R R R R R R R R U R R I ++++−= (5) 由(5)式得 21221121211)(2)()(t t g t t t t g gm t t cd t t R R R R R R R R I R R U R R R +++−+−= (6) 上式中的R g 和I gm 由实验室给出。

(4)R 4的确定给温度计通电进行温度测量前,必须将K 2扳至“校”,目的是校准工作电压U cd ,使其刚好等于设计值。

“校”的目的也是为了校准刻度值,使R t =R t2时,I g =I gm ,与(4)式相符。

一般作法是将R 4的值固定为R t2,这样,当K 2扳至“校”时,就相当于把感温元件置于温度为t 2℃的温度场中,此时微安表应满偏。

如果未能指向满偏,则说明U cd 未能达到设计值,需仔细旋转电位器R 的旋钮,直至微安表满偏。

这一步完成后,才能将K 2扳至“测”,进入测量状态。

5制作定标曲线将电路中各元件按图3安装完后,就可以进行温度测量了。

但微安表指示值是电流值而不是温度值。

怎样才能通过微安表的偏转来读出相应的温度值呢?办法之一就是通过定标实验来描绘出一条定标曲线,如图4所示。

有了定标曲线,就可以找到与任一电流值I gi 相对应的温度值t i ,或者根据定标曲线,在刻度盘上直接按温度来标定。

这样,指针的偏转既能显示电流值,又能显示温度值。

6测温操作程序使用该热敏电阻温度计测温,应按下述程序操作:(1)通电将感温元件置于被测温度场中,接通电源开关K 1,指示灯亮,微安表指针应有一定偏转。

为了防止微安表及热敏电阻过载,通电前应将电位器R 按逆时针方向旋转一个角度,使U cd 较小。

(2)校准将K 2扳向“校”,温度计处于“校准”状态,根据微安表指针偏转大小,仔图4 定标曲线细调节R ,使指针刚好指向满刻度值。

(3)测量将K 2扳向“测”,使温度计处于测量状态,这时微安表便指示出温度值。

实验任务:1、根据图3,设计电路参数U cd ,R 1(R 2),R 3和R 4。

2、把R 1(R 2),R 3和R 4调到设计值,并且安装成一台热敏电阻温度计。

3、用一只水银温度计(作为标准)对这台热敏电阻温度计进行校验(与后边互应),对其测量误差做出判断。

实验条件:1、热敏电阻温度计实验安装板。

如图5所示,板上安装一只微安表,5个电位器,17个接线柱,还有按键开关K 1,单刀双掷开关K 2,发光二极管LED ,限流电阻R L 等。

R 1(R 2)、R 3、、R 4本应是固定值电阻,现为了教学的需要,分别以电位器代替,实验者可以设法将它调到所需要的值。

图5中的实线部分已经焊接好,虚线部分由实验者自己连接。

2、一号干电池两节。

根据U cd 的大小,只需一节干电池就可以了,为什么需要提供两节?3、感温元件——负温度系数热敏电阻器一只,并附其温度特性曲线。

4、QJ23直流电桥箱一台。

5、标准电阻箱一台。

6、万用表一台。

7、两只等值电阻和一台指针式检流计。

8、水银温度计和体温计各一只。

图5 热敏电阻温度计配线图注:6、7中提到的元件不是必须的,只是在调节R1(R2)时,有了更多的一些方法供选择。

方法提示1、按(6)式计算出R1(R2)并把它们分别调到设计值。

调节R1(R2)要保证比较高的准确度,可以采用如下方法之一种:⑴使用电桥箱⑵在实验板上临时搭成一个直流电桥,利用两只等值电阻和一台标准电阻箱组成电桥的三个桥臂,第四个桥臂由R1(R2)来担任。

⑶万用表的欧姆档加标准电阻箱,用替代法来测量和调节R1(R2)的值。

2、调节R3,使R3=R t1R3和R4的调节不需要其它设备的帮助,在R1和R2已调好的基础上,依靠实验板自身的电路功能,可以十分准确地完成R3与R4的调节。

比如调节R3时,将电路按图3接好,将感温元件撤下来,换上标准电阻箱R0,利用平衡电桥原理,很容易将R3调节成任一需要的值。

3、调节R4,使R4=R t2图3中,用标准电阻箱R0代替感温元件R t,首先将K2扳向“测”,调节R0=R t2,再调节R使微安表满偏。

然后,K2扳向“校”,利用“替代法”的原则,将R4调到与R0值相等。

4、定标实验。

按表1数据描绘定标曲线。

表1定标实验数据表t(℃)20 25 3035 40 45 50 55 60 65 70R t(kΩ)I g(μA)表中第2行数据通过查阅特性曲线得到,表中第3行数据通过实验得到。

用R 0代替感温元件,R t 在各种温度下的阻值都可以通过调节R 0来实现。

5、误差校验(1) 用电阻温度计和水银温度计测同一温度场中的水温水银温度计指示为t 0= ℃, 热敏电阻温度计指示为t =℃, 相对误差%10000×−=t t t E = (2) 用热敏电阻温度计和体温计同时测体温体温计的指示为 t 0= ℃,热敏电阻温度计的指示为 t = ℃,相对误差%10000×−=t t t E = 试分析产生误差的可能原因有哪些。

创新园地1.有人说,图3电路中的状态选择开关K 2可以省掉,R 4也可以省掉。

这种说法是否有道理?为什么?2.请运用电桥平衡原理来设计一台测温装置——测温电桥。

本实验装置中微安表改换成灵敏电流计,这时R 3应有怎样的功能?3.有资料显示,有四十余种物理效应随温度而变化,并且已经利用这些效应制成了温度计。

请你去查阅相关资料,然后尽可能多地列举出这些物理效应的名称。

相关文档
最新文档