电桥法精确测二极管特性
二极管如何测量_各种二极管测量方法
二极管如何测量_各种二极管测量方法一. 二极管测量方法_普通二极管的检测(检波二极管、整流二极管、阻尼二极管、开关二极管、续流二极管)是由一个pn结构成的半导体器件,具有单向导电特性。
通过用万用表检测其正、反向电阻值,判别出二极管的电极,还可估测出二极管是否损坏。
1.极性的判别将万用表置于r×100档或r×1k档,两表笔分别接二极管的两个电极,测出一个结果后,对调两表笔,再测出一个结果。
两次测量的结果中,有一次测量出的阻值较大(为反向电阻),一次测量出的阻值较小(为正向电阻)。
在阻值较小的一次测量中,黑表笔接的是二极管的正极,红表笔接的是二极管的负极。
2.单负导电性能的检测及好坏的判断通常,锗材料二极管的正向电阻值为1k左右,反向电阻值为300左右。
硅材料二极管的电阻值为5 k左右,反向电阻值为∞(无穷大)。
正向电阻越小越好,反向电阻越大越好。
正、反向电阻值相差越悬殊,说明二极管的单向导电特性越好。
若测得二极管的正、反向电阻值均接近0或阻值较小,则说明该二极管内部已击穿短路或漏电损坏。
若测得二极管的正、反向电阻值均为无穷大,则说明该二极管已开路损坏。
3.反向击穿电压的检测二极管反向击穿电压(耐压值)用晶体管直流参数测试表测量。
其方法是:测量二极管时,应将测试表的“npn/pnp”选择键设置为npn,再将被测二极管的正极接测试表的“c”插孔内,负极测试表的“e”插孔,按下“v(br)”键,测试表指示出二极管的反向击穿电压值。
也兆欧表和万用表来测量二极管的反向击穿电压、测量时被测二极管的负极与兆欧表的正极相接,将二极管的正极与兆欧表的负极,用万用表(置于合适的直流电压档)监测二极管两端的电压。
如图4-71,摇动兆欧表手柄(应由慢加快),待二极管两端电压稳定而不再上升时,此电压值即是二极管的反向击穿电压。
二. 二极管测量方法_稳压二极管的检测1.正、负电极的判别从外形上看,金属封装稳压二极管管体的正极一端为平面形,负极一端为半圆面形。
电气类专业学业水平练习题含答案
电气类专业学业水平练习题含答案1、电度表又称( )A、电能表B、电流表C、电压表D、功率表答案:A2、串励是指电机的励磁绕组与电枢绕组相()A、并联B、串联C、混联D、连接答案:B3、在电网中装设带有方向元件的过流保护是为了保证动作的( )。
A、选择性B、可靠性C、灵敏性D、快速性答案:A4、既能充当有功功率电源,又是最基本的无功功率电源的是( )。
A、调相机B、电容器C、发电机D、电抗器答案:C5、电力线路中,电阻R主要反映线路带压运行后产生的( )。
A、热效应B、电场效应C、磁场效应D、电晕损耗答案:A6、我国电力系统的额定频率为( )。
A、30HZB、40HZC、50HZD、60HZ答案:C7、电阻的功率与它的阻值成( )A、正比B、反比C、相等D、无关答案:B8、确定零序保护的最大零序电流时,短路类型应()。
A、应对单相接地短路或两相接地短路进行比较B、三相短路C、两相接地短路D、应对相间短路或接地短路进行比较答案:A9、基本的逻辑运算包括( )A、与逻辑B、或逻辑C、非逻辑D、以上选项都是答案:D10、三相异步电动机的机械负载愈重,其起动转矩( )A、愈大B、愈小C、与负载轻重无关D、愈好答案:A11、电度表又称( )A、电能表B、电流表C、电压表D、功率表答案:A12、电弧的形成主要是( )所致。
A、热游离B、碰撞游离C、表面游离D、光游离答案:B13、二极管的伏安特性有( )A、输入特性B、输出特性C、正向和反向伏安特性D、阻抗特性答案:C14、对称三相电势在任一瞬间的( )等于零。
A、频率B、波形C、角度D、代数和答案:D15、变压器运行时,在电源电压一定的情况下,当负载阻抗增加时,主磁通如何变化( )A、增加B、基本不变C、减小D、无法确定答案:B16、仪表盘“⊥”符号代表什么意思。
( )A、垂直放置B、水平放置C、随意放置D、倾斜放置答案:A17、在纯净的半导体内掺入( )价元素可以形成电子型半导体。
(整理)惠斯通电桥实验
实验3 惠斯通电桥测量电阻常用伏安法和电桥法。
由于伏安法测量中电表的内阻会对测量带来附加误差,测量精度受到限制。
电桥是用比较法测量电阻的仪器,电桥测量的特点是灵敏、准确和使用方便。
电桥分为直流电桥和交流电桥两大类。
电桥不但可以测量电阻、电容、电感,还可以通过测量传感器的电阻变化,间接测量温度、压力、应变、真空度和加速度等非电学量,所以被广泛应用于现代工业自动控制,非电量电测法中。
直流电桥又可分为平衡电桥和非平衡电桥。
平衡电桥采样调节电桥平衡测量待测电阻值,主要用于测量处于稳定状态的物理量;非平衡电桥直接测量电桥的输出,通过计算得到物理量的值,非平衡电桥主要用于测量处于变化状态的物理量。
本实验的惠斯通电桥为直流电桥,又名直流单臂电桥,主要用于测量中等数量级电阻(161010Ω-Ω量级),虽然它的这种功能在生产和科研的大多数场合中已被其他仪器(如万用表)所取代,但是电桥电路却在自动检测,自动控制等多个领域得到广泛应用。
因此,本实验不仅是要学会组装电桥测量电阻,了解基本实验方法——平衡法和比较法,更重要的是通过测量电阻掌握调整电桥平衡方法,从而了解平衡电桥的基本特性,为在自动控制以及检测电路中应用电桥电路打下一个良好基础。
对于低电阻(611010-Ω-Ω量级)的测量,要考虑其接触电阻、导线电阻的影响,应使用开尔文电桥即直流双臂电桥,对于高电阻(710Ω量级)则可考虑用冲击电流计等方法。
【实验目的】1. 掌握惠斯通电桥的结构特点和测量电阻的原理。
2. 练习按电路图连接线路。
3. 掌握调整电桥平衡的方法。
4. 研究电桥灵敏度。
5. 学习系统误差的分析方法,初步掌握消除和减小部分系统误差的方法。
【实验原理】1. 惠斯通电桥的结构及测量原理 (1)惠斯通电桥的结构图1是惠斯通桥的结构图。
4个电阻120,,,x R R R R 连成四边形,称为电桥的4个臂,其中12,R R 称为比例臂,x R 为待测臂,0R 为比较臂。
电磁学实验教学指导书
电磁学实验目的电磁学实验主要目的是:使学生在物理实验的基本知识、基本方法、基本技能等方面受到较系统训练的同时,加深对电磁学基本概念的理解和掌握,学会使用基本电磁学测量仪器,掌握基本电磁学量的测量方法、电路分析及实验误差分析方法。
培养良好的科学素质、初步的实验能力及创新精神,同时又为后续的实验课程以及走向社会的工作打下基础。
通过《电磁学实验》,学生应达到以下基本要求:1、学习掌握电磁学中基本物理量的测量方法;2、掌握常用电磁学仪器的原理、性能和使用方法;3、学会分析电磁学实验中的基本电路,具备初步的分析、排除电路故障的能力,能熟练的连结实验电路;4、学习进行电磁学实验的误差分析和不确定度评定的基本方法,提高数据处理的能力;5、养成良好的实验习惯和严谨的科学作风,实事求是的科学态度。
提高初步的实验能力,操作技能。
电磁学实验教学要求实验教学主要包括实验前预习、实验操作、实验总结(写实验报告)三个教学环节。
一预习学生在实验前须认真阅读实验教材,明确实验目的要求、实验原理,要测量的物理量及实验方法、步骤等。
预习实验中涉及的仪器、仪表、元件等,弄清主要仪器的构造、原理、操作方法特别是注意事项,根据实验内容及步骤列好数据记录表格,最后写出简明扼要的预习报告,进实验室前不交预习报告的学生教师有权制止其进行操作。
二电磁学实验操作规程在电学测量实验中,很重要的一项工作就是正确而迅速地连接线路,特别是遇到比较复杂的线路时,必须掌握一定的连接方法,才不致造成混乱,同时可以节省时间,容易检查故障和避免仪器的损坏,减少测量误差等。
1、根据使用方便、安全和缩短线路的原则,将仪器按线路图先排好,一般将常用的开关放在最方便的地方,安培表、伏特表放在近前正对自己。
2、将有电源的回路作为基本回路,连线时从电源正极出发,最后回到电源负极。
以基本回路为基础进行扩展,再将其它回路一一连上。
3、使用仪表要注意正负极,正极接到电源正极或电势较高的一端,负极接到电源负极或电势较低的一端。
二极管的检测方法及技巧
二极管的检测方法及技巧1 检测小功率晶体二极管A 判别正、负电极(a) 观察外壳上的的符号标记。
通常在二极管的外壳上标有二极管的符号,带有三角形箭头的一端为正极,另一端是负极。
(b) 观察外壳上的色点。
在点接触二极管的外壳上,通常标有极性色点(白色或红色)。
一般标有色点的一端即为正极。
还有的二极管上标有色环,带色环的一端则为负极。
(c)以阻值较小的一次测量为准,黑表笔所接的一端为正极,红表笔所接的一端则为负极。
B 检测最高工作频率fM。
晶体二极管工作频率,除了可从有关特性表中查阅出外,实用中常常用眼睛观察二极管内部的触丝来加以区分,如点接触型二极管属于高频管,面接触型二极管多为低频管。
另外,也可以用万用表R×1k挡进行测试,一般正向电阻小于1k 的多为高频管。
C 检测最高反向击穿电压VRM。
对于交流电来说,因为不断变化,因此最高反向工作电压也就是二极管承受的交流峰值电压。
需要指出的是,最高反向工作电压并不是二极管的击穿电压。
一般情况下,二极管的击穿电压要比最高反向工作电压高得多(约高一倍)。
2 检测玻封硅高速开关二极管检测硅高速开关二极管的方法与检测普通二极管的方法相同。
不同的是,这种管子的正向电阻较大。
用R×1k电阻挡测量,一般正向电阻值为5k ~10k ,反向电阻值为无穷大。
3 检测快恢复、超快恢复二极管用万用表检测快恢复、超快恢复二极管的方法基本与检测塑封硅整流二极管的方法相同。
即先用R×1k挡检测一下其单向导电性,一般正向电阻为4 5k 左右,反向电阻为无穷大;再用R×1挡复测一次,一般正向电阻为几,反向电阻仍为无穷大。
4 检测双向触发二极管A 将万用表置于R×1k挡,测双向触发二极管的正、反向电阻值都应为无穷大。
若交换表笔进行测量,万用表指针向右摆动,说明被测管有漏电性故障。
将万用表置于相应的直流电压挡。
测试电压由兆欧表提供。
测试时,摇动兆欧表,万用表所指示的电压值即为被测管子的VBO值。
电桥特性及应用
当电桥中的可变元件调节到某一特定值时,桥路中的电流为 零,此时电桥的输入和输出电压相等,称为电桥的平衡状态 。在平衡状态下,可以测量电桥中各个元件的参数。
02 电桥的特性
电桥的灵敏度
总结词
电桥的灵敏度是指其输出电压或电流 随输入信号变化的能力。
详细描述
电桥的灵敏度越高,表示其输出变化 量与输入变化量的比值越大,即对输 入信号的响应越强烈。这有助于提高 测量精度和降低测量误差。
电感测量
同样地,电桥也可以用于测量电感器的电感值,通过比较不同电感器的感抗值,可以计 算出电感器的电感值。
测量非线性元件的特性
测量二极管特性
电桥可以用来测量二极管的特性,如正 向压降、反向电流等参数。
VS
测量晶体管特性
通过使用电桥测量晶体管的输入、输出阻 抗等参数,可以了解晶体管的工作状态和 性能。
微型化电桥
通过微纳制造技术,将电桥结构微型化,实现高精度、低功耗和便携式的测量。
电桥在物联网和人工智能领域的应用前景
物联网应用
利用电桥的高灵敏度和精确度,实现各种物理量的实时监测和远程传输,为物联 网应用提供可靠的数据来源。
人工智能应用
结合人工智能技术,利用电桥获取的大量数据,进行模式识别、预测分析和智能 控制等方面的应用。
详细描述
精确度越高,表示电桥测量结果的可靠性越高。影响电桥精确度的因素包括温度、湿度、噪声等环境 因素以及电桥本身的质量和性能。为提高精确度,应选择高品质的电桥并采取相应的校准和补偿措施 。
电桥的温度系数
总结词
电桥的温度系数是指电桥输出随温度变化的程度。
详细描述
温度系数越低,表示电桥受温度影响越小,稳定性越好。了解电桥的温度系数对于长期稳定性和高精度测量非常 重要。在实际应用中,应采取相应的温度补偿措施以减小温度对电桥测量的影响。
多种方法研究二极管的伏安特性曲线
多种方法研究二极管的伏安特性曲线作者:粟春渔罗光丽鲁晓娟张宝丽来源:《无线互联科技》2014年第07期摘要:介绍了多种用于测量二极管伏安特性的方法,我们利用四种方法分别测量同一个二极管的电流电压值,并得出实验数据。
用实验数据画出对应各个方法测得的二极管的伏安特性曲线,最后通过对四种方法测得的伏安特性曲线图做出相应的分析给出测量最为精准的方法。
关键词:二极管;伏安特性曲线;伏安法;等效法对各种元器件的伏安特性进行测量时,我们常用的是伏安法。
二极管伏安特性的测量是大学基础物理实验之一,因此大学物理实验要求每一个物理、电子类的学生必须熟练掌握各种精确测量二极管伏安特性的方法。
我们知道,二极管是非线性元件,即当加在二极管两端的电压增加到某一值后,如果继续增大电压,那么二极管的电阻就会从无穷大变到几十欧姆或甚至更小。
当对这种伏安特性变化范围极大的元器件进行测量时,我们应该选择种哪方法测量才能较为精准的测出其伏安特性呢?本文给出了常见的四种测量二极管伏安特性的方法,并利用这四种方法测出了同一个二极管的伏安特性曲线,帮助读者理解二极管正向导通伏安特性变化情况。
1常见的四种测量二极管的伏安特性曲线的方法1.1 伏安法的内接法[1]和外接法[2]利用伏安法的电流表内接法和电流表外接法对二极管的伏安特性进行测量时,我们分别对这两种方法的实验电路图分析可知,当利用这两种实验电路对二极管的电流电压进行测量时都会存在误差,误差主要来源是由于电表内阻的接入而引起的。
在实验中,通过对外接法实验电路图的分析还可以知道,当电流表电压表的测量值分别为I,U时,由于电压表内阻的分流作用,使得实际流经二极管RD的电流I'要小于I,且存在以下关系:⑴式中的RV表示电压表的内阻。
同样对内接法实验电路分析可知,当电流电压表的测量示数分别为I,U时,由于电流表内阻的分压作用使得二极管两边的实际电压U'<U,且存在如下关系:⑵式中的RV表示电流表的内阻。
二极管参数测量方法
二极管参数测量方法二极管是最简单、最常用的半导体器件之一,用于电子器件的整流、稳压、开关等方面。
测量二极管的参数可以帮助我们了解其正向特性、反向特性以及工作状态,为电路设计和故障排除提供依据。
本文将介绍二极管参数的测量方法。
1.正向电压降(VF)测量正向电压降是指二极管在正向工作时的电压降。
其测量方法有以下几种:1.1.电压降法:将二极管连接到一个恒流源电路中,通过改变电流大小,测量二极管两端的电压降。
根据欧姆定律,电压降等于电流乘以电阻值,我们可以通过此方法来测量电压降。
1.2.示波器法:将二极管连接到一个满足其最大电流要求的电源电路中,然后用示波器观察二极管两端的电压波形,通过测量峰-峰值来计算电压降。
1.3.多用表法:将多用表的电流挡位选择在二极管最大电流的两倍以上,将多用表的正、负极分别连接到二极管的阳极和阴极,读取多用表上的电压值即可得到正向电压降。
2.反向电流(IR)测量反向电流是指二极管在反向工作时的电流。
测量方法有以下几种:2.1.电流表法:将多用表的电流挡位选择在二极管的最大反向电流的两倍以上,将多用表的正、负极分别连接到二极管的阳极和阴极,读取多用表上的电流值即可得到反向电流。
2.2.示波器法:将二极管连接到一个稳压源电路中,通过改变稳压源的输出电压大小来改变二极管上的反向电压。
用示波器观察二极管两端的电压波形,通过测量峰-峰值来计算反向电流。
3.二极管前向电阻(RF)测量前向电阻是指二极管在正向工作时所具有的电阻。
测量方法有以下几种:3.1.电阻桥法:将二极管与一个标准电阻串联,将电阻桥的两个桥臂与二极管形成焦点连接。
通过调节电阻桥,使得电路达到平衡,此时可以通过测量电桥的平衡电压来计算前向电阻。
3.2.示波器法:将二极管连接到一个恒流源电路中,通过示波器观察二极管两端的电压波形,根据欧姆定律可以计算出前向电阻。
4.容量(C)测量二极管具有一定的电容值,测量方法有以下几种:4.1.电桥法:将二极管与一个标准电容并联,将电容桥的两个桥臂与二极管形成焦点连接。
电容式传感器测量用二极管双T型交流电桥的分析
1.理论分析
二极管双 T 型交流电桥的电路由二极管 VD1、 VD2、电容 C1、C2、电阻 R1、R2、负载 RL,以及周 期方波信号 u 构成,如图 1(a)所示。方波信号 u 的周期为 T,最大值和最小值分别为+U 和-U,如图 1(b)所示。在 u 的正半周期,二极管 VD2 导通, VD1 截止,忽略二极管上的压降,等效电路如图 1(c) 所示;由于充电电阻很小,对电容 C2 的充电很快就 完成,因此等效电路又可简化为图 1e)所示电路, 其中电容 C1 的初始电压 UC1_0(在图示参考方向下, 其值为-U)可由负半周的等效电路分析得到。同理, 在 u 的负半周期,二极管 VD1 导通,VD2 截止,等 效电路如图 1(d)所示;等效电路又可简化为图(1f) 所示电路,在图示参考方向下电容 C2 的初始电压 UC2_0=-U,可由正半周的等效电路分析得到。
第 20 卷 第 3 期 2018 年 3 月
铜仁学院学报
Journal of Tongren University
Vol. 20, No. 3 Mar. 2018
电容式传感器测量用二极管双T型交流电桥的分析
黄 帅1,黄 伟2,陈 琳1,张双银2,杜和萍2
( 1.铜仁学院 大数据学院,贵州 铜仁 554300; 2.铜仁学院 材料与化学工程学院,贵州 铜仁 554300 )
摘要:从电路基本原理和分析方法出发,详细推导了电容式传感器测量用二极管双 T 型交流电桥的
输出电压,并分析了相关电路参数对测量结果的影响。这些工作是对“传感器原理及实验”课程教学内
容的补充和完善,同时也给后续的工程应用设计提供了技术参考。为保证调理电路获得尽可能大的输出
电压,设计时应根据被测电容的大小,选择合适的电阻 R1,保证激励信号的周期远大于时间常数 τ1、τ2 的条件下,尽可能的提高信号频率。
电路元件参数测量方法和仪器
电阻和电位器在电路中多用来进行限流、分压、分流以及阻抗匹配等,是电路中应用最多的元件之一。
一、电阻和电位器的参数电阻的参数包括标称阻值、额定功率、精度、最高工作温度、最高工作电压、噪声系数及高频特性等,主要参数为标称阻值和额定功率。
标称阻值是指电阻上标注的电阻值;额定功率是指电阻在一定条件下长期连续工作所允许承受的最大功率。
1.电阻规格的直标法直标法是将电阻的类别和主要技术参数的数值直接标注在电阻的表面上2.电阻规格的色环法色环法是是将电阻的类别和主要技术参数的数值用颜色(色环)标注在电阻的表面上。
3.电位器的标识法二、测量原理和常规测试方法电阻工作于低频时其电阻分量起主要作用,电抗部分可以忽略不计。
1.电阻的频率特性2.固定电阻的测量①万用表测量②电桥法测量当对电阻值的测量精度要求很高时,可用直流电桥法进行测量。
③伏安法测量伏安法测量原理如图3.4(a)、(b)所示,有电流表内接和电流表外接两种测量电路。
3.电位器的测量①性能测量主要测量电阻标称值和端片接触情况。
②用示波器测量电位器的噪声示波器可以用来测量电位器、变阻器的噪声。
4.非线性电阻的测量光敏、气敏、压敏、热敏电阻器等,它们的阻值随着外界光线的强弱、气体浓度的高低、压力的大小电压的高低、温度的高低而变化。
一般可采用伏安法,即逐点改变电压的大小,然后测量相应的电流,最后作出伏安特性曲线。
3.2.2电容的测量电容器在电路中多用来滤波、隔直、交流耦合、交流旁路及与电感元件构成振荡电路等,是电路中应用最多的元件之一。
一、电容的参数和标注方法1.电容的参数电容器的参数主要有以下几项。
(1)标称电容量和允许误差注在电容器上的电容量,称作标称电容量。
电容器的实际电容量与标称电容量的允许最大偏差范围,称为允许误差。
(2)额定工作电压指在规定的温度范围内,电容器能够长期可靠工作的最高电压。
科分为直流工作电压和交流工作电压。
(3)漏电电阻和漏电电流电容器的漏电流越大,绝缘电阻越小。
三二极管双T型交流电桥测量电路
4.3电涡流式传感器 一、电涡流式传感器结构与工作原理 二、电涡流是传感器类型 三、电涡流式传感器测量电路 1.电桥式测量电路 2.调频式测量电路 3.调幅式测量电路
4.4电感式传感器应用 一、差动变压器传感器应用 1.位移测量:58页 2.力与压力测量:58页力测量;59页压力测量 3.液位测量:59页 4.振动(加速度)测量:59页 5.转子流量计 二、电涡流传感器应用 1.转(传)动设备转轴的轴、径向窜动监测 2.传输管道蠕变监测 3.转速测量;4.金属板测厚;5.金属异物探测;6.产品内、外工 艺性能检测。
2书50页)
u01=ua-ud=uab-udc =i1RL1-i2RL2 加电容C后 U01=Uab-Udc =I1RL1-I2RL2 =(E0+△Ex)-(E0-△Ex)=2△Ex 若△Ex∝x,则U01=kx∝x, 如图U01与x关系
●特点: 1.既能检测被测量的绝对大小,又能检测出被测量的变化方向: U01=kx。 2. 能消除零点残余电压的影响:调整RL滑动端位置,使在x=0 时,U01=I1RL1-I2RL2=0 ●测量方法: 1.模拟测量: 2.数字测量: ●自感传感器与互感传感器区别与比较 1.结构不同: 2.工作原理即传感器转换关系不同 3.测量电路/方式不同
其中:μ0—空气磁导率,A—气隙有效截面积,N—线圈匝数,δ—间隙。
三.类型 1.变间隙式,2.变面积,3.螺管式,4.差动式。 3.螺管式 ●结构:绝缘骨架、线圈、移动衔铁。 ●工作原理:
μm—衔铁有效磁导率
4.差动自感式 Lx1=L0+△Lx, Lx1=L0-△Lx
四.测量电路 ●一般结构:类似于电容传感器测量电路 1.普通交流电桥式测量电路 2.变压器交流电桥式测量电路 3.具有相(向)敏整流及检波的交流电桥式测量电路。
化工仪表维修工题库
仪表维修工考试题库仪表维修工考试题库一、基础知识(25%)(一)电子电工基础(6%)1.对于一个电源来说,它既有电动势又有电压。
(√ )2.二极管具有开关特性,二极管正向导通时相当于闭合的开关。
(√ )3。
正弦交流电是指交流电的角频率按照正弦规律变化.( ╳)正弦交流电是指交流电的瞬时值按照正弦规律变化。
4.磁通可以用垂直于磁场方向上某面积的磁力线数量来表示。
(√)5.标准电桥用来精确测量电阻。
(√)6。
标准电位差计用来精确测量电压。
(√)7。
基尔霍夫第一定律表明电流具有连续性,在电路的任一节点上,不可能发生电荷的累积,即流入节点的总电量等于同一时间内从这个节点流出去的总电量。
(√ )8。
线圈中产生的自感电流的方向总是和自感电动势方向相同。
(√)9。
单相交流电的纯电阻电路中,电流与电压的频率相同,相位不同。
( ╳)单相交流电的纯电阻电路中,电流与电压的频率相同,相位也相同。
10.电容器在储存和释放电荷(即充放电)的过程中,电荷在电路中移动所引起的电流叫做充放电电流.( √)11。
我国规定市电为220V、50HZ,那么此种交流电的最大值为311V。
( √ )12。
楞次定律的内容可表述为:线圈中感生电流产生的磁场总是( C )原磁通的变化.A.增加B.减少C.阻碍D.保持13.由于流过线圈本身的( D )发生变化,而引起的电磁感应叫自感现象。
A.磁力线 B。
磁场 C.电压 D。
电流14.单相交流电路的纯电容电路中,有功功率等于( D )A.瞬时功率的最大值B. 瞬时功率的最大值的一半C. 瞬时功率的最大值D.零15。
凡是遇到有人触电,必须用最快的方法,首先要做的事情是( A )A。
使触电者脱离电源 B。
拨打急救电话120 C。
进行人工呼吸 D.心脏胸外挤压16。
发生电火警时,最重要的是必须首先做的事是( D )A。
赶紧救火 B. 赶紧报警,拨打消防电话119C. 赶紧抢救人员和物资 D。
赶紧切断电源17。
电桥法精确测二极管特性
测 量 中都存 在 系 统 误 差
现将 误 差 情 况
简述如下
。
图2
( 外接 法 )
按图
的 电流 I D
,
1
接 线 的 测 试 方 法 称为 内接 法
:
,
测 量 中电流 表 所 指 示 的 数 值 如 实 反 映 了 流过 二 极 管
,
然 而 电压 表 所 指示 的 数 值 却 是 二 极 管 和 电 流表 二 者 端电 压 之 和
一 般 测 量 实验 可 先 后 采 用 上 面 两 种 接 法来避 免 大 的 误
,
但 是存 在 两 个 问题
,
:
( 1 ) 实 验 中 何 时 改 变 接 法 为宜 ,
惠 斯登 电桥 是精 确 测 量 电 阻 值 的方 法 管 的 正 向 阻值
160
:
200 0
·
2 40 0 4 50
·
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介绍测二极管伏安特性的几种方法
收稿日期:2004—05—10作者简介:王春会(1974-),女,辽宁朝阳市人,讲师,主要从事应用电子教学研究.【学术研究】介绍测二极管伏安特性的几种方法王春会1,佟瑞栋2(11朝阳师专,辽宁朝阳122000;21朝阳市第六中学,辽宁朝阳122000) 摘 要:通过对电表内接法、外接法、补偿法、电桥法、等效法等测二极管的伏安特性曲线的研究,评价出测量二极管伏安特性曲线的最佳方法.关键词:V -I 特性曲线;电流表;电压表;检流计中图分类号:O44116 文献标识码:A 文章编号:1008-5688(2006)03-0008-02测量二极管的伏安特性曲线是大学物理实验的重要内容之一.教学中通常使用电流表内接法和外接法,此外还有补偿法、电桥法和等效法等.本文就这几种测量方法的优缺点作一比较.1 电流表内接法如图1所示(开关K 打向1位置),这时电流表的读数I 为通过二极管D 的电流I D ;电压表上的读数V 不是二极管两端的电压V D ;而是二极管两端电压和电流表两端电压之和(比实际值偏大),V =V D +V A .如果V 、I 写成欧姆定律形式有: V =I (R D +R A ) (1)用电压表和电流表读数V 、I 作伏安特性曲线图,从(1)式可以看出,它不是二极管的伏安特性曲线,而是电流表和二极管串联后共同的伏安特性曲线.这种方法测量二极管的伏安特性曲线,存在理论误差.而且在测量时随着测量电压V 的提高,二极管的等效电阻R D 也将减小,R A 的作用加大,相对误差增大.但这种测量方法电路简单,操作方便.2 电流表外接法如图1所示(开关K 打向2位置),这时电压表的读数V 等于二极管的两端电压V D ;电流表的读数I 不是流过二极管的电流I D ,而是流过二极管和电压表电流之和(比实际偏大),即I =I D +I V .把V 、I 写成欧姆定律形式有:I =V R V +V R D V =I ・11R V+1R D =I・(R V ∥R D ) (2)用V 、I 作伏安特性曲线,从(2)式可看出,它不是二极管的伏安特性曲线,而是二极管和电压表并联后共同的伏安特性曲线.这种方法测量二极管的伏安特性曲线也存在理论误差,在测量低电压点时,二极管内阻较大,测量误差较大,随着测量点电压变高,二极管内阻变小,误差也相对变小.从(2)式我们可以看出,误差大小取决于电压表内阻和二极管等效电阻的大小.当R V µR D 时,理论误差可以忽略.一般讲,二极管正向电阻都较小,易满足R V µR D ,故电流表外接法测量二极管伏安特性曲线比电流表内接法误差要小,效果相对要好.3 补偿法第8卷第3期2006年9月 辽宁师专学报JournalofLiaoningTeachersCollege Vol 18No 13Sep 12006 补偿法测量基本原理如图2所示.工作原理为:当两直流电源的同极性端相连接,而且其电动势大小恰好相等时(U BC =U BA ),回路中无电流流过灵敏度电流计,G 的指示为0.这时流经电流表A 的电流全部通过二极管(没有任何分流).电压表上的读数就是二极管两端电压V D (G 上无电流,故压降为零).这样在表上读取电压和电流的数据,作V -I 曲线就是二极管的伏安特性曲线.测量步骤如下:(1)调C 点到最左端,调R 点到最大;(2)合上K 1;断开K 0、K;(3)调节C 点到选定电压V ;(4)合上K 、K 0;调节R ,使G 指示为0;(5)闭合和断开K 0看G 有无变化,若有变化则进一步调节R ,直到K 0断开、闭合时G 无变化为止,记录G 和A 的读数;(6)重复2~5步骤,测量出一组V -I 值,作V -I 曲线.补偿法的理论误差为零,测量误差主要来自:一是检流计的灵敏度和电流表、电压表的精度;二是测量过程中的随机误差和过失误差.这种方法测量精度较高,但电路复杂,操作麻烦.4 等效法等效法测量电路如图3所示.测量原理为:保持P 点不变,调节R 0使无论K 在1位置还是2位置,电压表上读数不变,这时有:R P ∥R V ∥R D =R P ∥R V ∥(R A +R 0),所以有:R D =R A+R 0,故I =I A .这里的R P 为R 的P 点下部电阻,可见流过二极管的电流I可通过电流表直接读取,避免了测量二极管支路电流时由于接入电表引起的接入误差.则二极管的伏安特性曲线就是V -I A的关系曲线. 测量步骤如下:(1)P 点调到最下端,R 0调到最大,合上K 1;(2)K 2合到1位置,调节P 点使V 达到测量电压值;(3)保持P 点不动,K 2合到2位置,调节R 0使电压表数值为V (不变),记录下V 、I A 值;(4)重复2~3步骤,测出一组V -I A 值,作出V -I 曲线.这种方法的优点为没有理论误差,线路简单、易操作,测量精度较高,测量误差基本和补偿法一样.5 电桥法利用电桥平衡原理,把电流表A 、电压表V 、被测二极管D 和调节电阻R W 2各作一个桥臂构成电桥电路,电路图如图4所示,图中G 为检流计,R W 2为限流电阻.调节R W 1、R W 2使电桥平衡,则此时电流表上的电流I A即为流经过二极管D 中的电流I D ,电压表所测得的电压等于二极管D 两端的电压V D ,调节R W 1、R W 2选择不同的V D值和相应的I D 值,作出V D —I D 曲线即是二极管的伏安特性曲线.测量骤如下:(1)调节R W 到最下端,打开K,合上K 1;(2)粗调R W 3、R W 2、R W 1,选定一个测量电压V ,这时合上K,看G 摆动大小和方向,分析地调节R W 2与R W 3直到检流计平衡;(3)断开、合上K,看G 有无变化;若有变化,进一步调节R W 2,直至K 合上、断开时G 无变化为止;(4)调节R W 1,选定另一个电压测量点V (由于R D 为非线性,故当调节R W 时,原电桥平衡被破坏,需要重新调平衡);(5)再调R W 2或R W 3使电桥达到新的平衡;(6)重复3~5步骤,测出一组V D 、I D 值,作出V D -I D 曲线.(下转16页)王春会,等介绍测二极管伏安特性的几种方法9 器代用品及简易装置,为学生后期实验提供良好的条件.这样做,不仅节约实验经费,还能使学生学会根据现有知识和当地条件,因陋就简地解决一些实际问题,能够培养学生自己动手、艰苦奋斗的精神.例如:在自制指示剂一节中,学生通过学习自制指示剂的基本原理,可以在不同季节里找出不同的鲜花,不同地方找出不同植物及果实,自制几种不同的指示剂.学生还可以自制一些生活用品,诸如胶水、酒精块、香皂、汽水等产品.通过这类实验,能使学生的动手能力、实践能力及实验技能得到锻炼和提高.3 激发化学制作兴趣,加强创新能力的培养兴趣是学生学习的内在动力,成功的教学需要的不是强制,而是激发学生的兴趣,自觉地启动思维的阀门.在化学制作实验教学中,有些趣味实验就是为此而专门设计开发的.例如,自制汽水、会报天气的娃娃、自制肥皂、检验是否吸烟喝酒等一些与生活实际相联系的实验,学生对此会很有兴趣.有了兴趣就有了学习的动力,有了实现实验结果的愿望,就激发了学生的求知欲.陶行知先生曾说过,创造始于问题,有了问题才有思考,有了思考,才有解决问题的方法.通过制作实验,使学生自主参与实验改革创新过程,并且把所学专业知识和专业技能融合起来,将其转化为创新精神,创新能力.例如:在制作会报天气的娃娃一节时,要求每人做一个娃娃,在潮湿天气中有颜色变化即可.同学们展开丰富的想象力,每人做的娃娃形状各异,有洋娃娃金发碧眼,有古典娃娃端庄美丽、有男有女,但都有明显的个性特征.学生们都很兴奋,感到课程角色发生了根本变化,即由课程的被动参与者和接受者变成了开发者和设计者.4 挖掘学生潜能,展示实践能力人具有极大的潜能,这一点,已经被生理学家、心理学家所证实.但一个人的潜能,深隐在思维的深处,学生自己也不知道自己有多大的潜能,这就需要在教学活动中不断地发现观察,更多地引导与鼓励.为此,创造一个良好的课堂氛围,让每个学生实实在在地感到自我存在的价值,自我理智的力量以及情感的满足.这是一种建构性的追求,尊重个性体验的课程观.在上化学制作实验课时,要抓住学生喜欢追求“新、奇、异”的特点,每做化学制作实验前,可预先告知制作的题目,要求学生制定化学制作的初步方案,学生就会查找资料,跃跃欲试,一展自己的个性潜能和聪明才智.在实验技能训练与制作作品展示中有的同学就展示了“鲜花三变”、“火山爆发”、“指纹检验”、“踩地雷”等作品,有的同学利用已有知识设计出3种不同方案,设计出使液体自燃的实验等等.展示了学生的实践能力,使学生的个性潜能得到发挥.5 综述教学实践表明,教师的教学观和学生的学习观都会发生很大的变化.从教师观来看,在教学中既强调引导和协助,又有示范和调控.从学生观来看既有学习的主导性,开放性和实践性,又有学生与教师的合作,从而教学相长.因此,高职学生在学科教学中进行技能训练及创造能力的培养,既符合高职教育的实际,又是我们现阶段现有教育的薄弱之处.应把培养创新能力和实践能力作为实验改革的核心,把实验教育视为培养创新能力和实践能力的主要途径,以满足社会发展对人才的要求.(责任编辑 王心满,朱成杰)(上接9页)电桥法测量二极管的伏安特性曲线,理论误差为零,原理简单,测量误差原因同补偿法一致,但电路较复杂,操作麻烦,不易调到想测的电压点.上面讨论了测量二极管的伏安特性曲线的五种方法,这五种方法各有优缺点.总体看,伏安法原理简单,易操作,但误差较大.补偿法、电桥法和等效法测量精度理论上一样,作出的曲线较好,但补偿法和电桥法操作麻烦,易产生偶然误差和过失误差.等效法结构简单,操作方便,测量准确,是测量二极管伏安特性曲线的一种理想方法.参考文献:[1]贾玉润.大学物理实验[M].上海:复旦大学出版社,1987.201-204.[2]林抒.普通物理实验[M].北京:人民教育出版社,1983.235-238.[3]杨介信.普通物理实验[M].北京:高等教育出版社,1987.46-59.[4]华中工学院.物理实验[M].北京:高等教育出版社,2002.84-87.(责任编辑 邵宝善,王 巍)16 辽宁师专学报2006年第3期。
电工电子-整流二极管的检测
整流二极管 较强的正向浪涌承受能力:30A 最大正向平均整流电流:1.0A 极限参数为VRM≥50V 最高反向耐压:1000V 最大反向漏电流:5uA 正向压降:0.7V 最大反向峰值电流:30uA 典型热阻:65℃/W 典型结电容:15pF 工作温度:-50℃~+150℃
1.二极管检测(用数字表):二极管正偏
红表笔接触二极管负极,黑表笔接触二极管 正极(测量反向电阻值),正常数值为“1”, 如果两次测量都显示001或000并且蜂鸣器响, 说明二极管已经击穿,如果两次测量正反向电阻 值均为“1”说明二极管开路,如果两次测量数 值相近,说明管子质量很差,反向电阻值必须为 “1”或1000以上,正向电阻值必须为300600Ω,则是未损坏的二极管。
测量二极管时,先将档位换 至1K欧姆档。
对二极管正反测量各一次,偏转角度大的那次黑表笔接的就是二极管正极Fra bibliotek +D -
P
N
+-
正向导通时相当
一个闭合的开关
+
D
-
UD+=0 -
-D +
P
N
-+
Xc
反向阻断时相当
一个打开的开关
-D
+
UD-=∞ +
感谢您的观看
数字万用表里红表笔连接的是内部电池的 正极,黑表笔连接的是内部电池的负极(而指 针式万用表的电阻挡是红表笔连接内部电池的 负极,黑表笔接触内部电池正极)。
将数字万用表红表笔接触二极管正极,黑 表笔接触二极管负极,(测量正向电阻值)正 常数值为300-600Ω 。
2.二极管检测(用数字表):二极管反偏
电工电子实验报告
电工电子实验报告电工电子实验报告电工电子实验是电子工程学生必修的实验之一,通过实验可以加深对电子学原理的理解,提高实验能力和动手能力。
以下是三个电工电子实验案例的报告。
案例一:二极管特性实验实验目的:通过实验了解二极管的基本结构和特性。
实验器材:示波器、可变电阻器、半导体二极管、直流电源。
实验步骤:1、将二极管连接好,接入直流电源。
2、使用示波器观察二极管的正向和反向电压的变化。
3、随着正向电压升高,可以观察到二极管的电流也随之升高,但是反向电压升高时,二极管处于截止状态。
实验结论:通过实验可以知道,二极管是一种可以实现正向导电,反向截止的半导体器件。
在实际中,二极管常被用于整流、放大、开关等电路中。
案例二:晶体管放大电路实验实验目的:通过实验了解晶体管放大电路的基本原理和特性。
实验器材:示波器、晶体管、电阻、直流电源。
实验步骤:1、按照电路原理图连接好晶体管放大电路。
2、接入直流电源,使用示波器观察输入和输出信号的变化。
3、调节电位器使输出信号的幅度尽量大。
实验结论:通过实验可以知道,晶体管是一种可以进行信号放大的半导体器件。
在实际中,晶体管常被用于放大、开关、振荡等电路中。
案例三:555计时器实验实验目的:通过实验了解555计时器的基本原理和工作特性。
实验器材:可变电阻、电解电容、LED灯、555计时器、直流电源。
实验步骤:1、按照电路原理图连接好555计时器电路。
2、调节可变电阻和电解电容的值,改变输出信号的频率和占空比。
3、将LED灯连接到输出端口,观察LED灯的闪烁情况。
实验结论:通过实验可以知道,555计时器是一种可以进行频率调节、占空比调节的定时器器件。
在实际中,555计时器常被用于脉冲调制、计时、振荡等电路中。
综上所述,电工电子实验对于电子工程学生来说是非常重要的,通过实验可以更加深入地了解电子学原理,提高实验能力和动手能力。
以上三个案例是电工电子实验中较为常见的实验内容,希望可以帮助其他同学更好地完成实验任务。
测量电容的方法
测量电容的方法
1. 桥式测量法:利用电容桥衡量未知电容和已知电容之间的比值关系,通过调节电桥的平衡点确定未知电容的大小。
2. 电容计测量法:使用电容计直接读取未知电容的数值。
电容计由一个充电电路和一个电荷放电电路组成,通过充电时间和放电时间的比值计算未知电容的数值。
3. 构建RC电路测量:将未知电容与一个已知电阻串联构成RC电路,通过测量电路中的电压或电流来计算未知电容的数值。
4. 充电-放电法:通过给未知电容充电,然后通过放电过程中记录电容器电压的变化来计算电容的数值。
5. 交流电桥测量法:利用交流电桥衡量未知电容和已知电容之间的阻抗差异,通过调节电桥的平衡点来确定未知电容的大小。
6. 共振法:利用一个LC谐振电路和未知电容进行串联共振,通过测量共振频率来计算未知电容的数值。
7. 时间常数法:通过在RC电路中施加一个矩形波信号,并测量电容充电或放电的时间常数来计算未知电容的数值。
8. 数字示波器测量法:通过连接未知电容和一个知名电阻组成RC电路,并使用数字示波器来观察和测量电容充电或放电过程中的电压波形。
9. 二极管反向恢复时间测量法:将未知电容与一个二极管串联,利用二极管反向恢复时间的变化来确定电容的数值。
10. 电容传感器测量法:使用特定的电容传感器来测量未知电容的数值,根据传感器的工作原理来计算电容的大小。
电容传感器可以利用物体和电容之间的距离变化来测量未知电容的数值。
第五章 电阻测量方法专题
第五章电阻测量方法专题一、概述电阻是电学元件的基本参数之一。
在进行材料特性和电器装置性能研究等工作中,经常要测量电阻。
当一个元件两端加上电压时,元件内就会有电流通过,电压与电流之比,就是该元件的电阻,这种方法就是伏安法。
按测量电路有电流表内接法、电流表外接法。
其它如伏伏法、安安法、等效替代法、极值法、补偿法、半偏法、电桥法等都是伏安法的具体拓展。
在具体测量时各有优缺点。
电阻按阻值的大小大致可分为三类:1欧姆以下的为低值电阻;1欧姆到100千欧姆之间的为中值电阻;100千欧姆以上的为高值电阻。
对不同阻值的电阻,其测量方法不尽相同。
惠斯通电桥通常用于测量中值电阻。
而对于测量金属的电阻率、分流器的电阻、电机和变压器绕组的电阻、以及其它低值阻值的电阻时,由于接线电阻和接触电阻(数量级为10-2~10-3欧姆)的存在,为消除和减少这些电阻对测量结果的影响,常采用开尔文电桥。
而对于高阻值电阻一般可利用放电法来进行测量。
用伏安法测电阻时,将一个元件的电流随电压变化的情况在图上画出来,得到的就是该元件的伏安特性曲线。
若元件的伏安特性曲线呈直线,则它的电阻为常数,我们称其为线性电阻;若呈曲线,即它的电阻是变化的,则称其为非线性电阻。
非线性电阻伏安特性所反映出来的规律总是与一定的物理过程相联系的。
利用非线性元件的特性可以研制各种新型的传感器、换能器,在温度、压力、光强等物理量的检测和自动控制方面都有广泛的应用。
对非线性电阻特性及规律的研究,有助于加深对有关物理过程、物理规律及其应用的理解和认识。
电桥法测电阻是在平衡条件下将待测电阻与标准电阻进行比较,以确定其待测电阻的大小。
电桥法具有灵敏度高、测量准确和使用方便等特点,从而求得可引起电阻变化的其他物理量,如温度、压力、形变等。
直流电桥可分为平衡电桥和非平衡电桥。
平衡电桥是通过调节电桥平衡,得到待测电阻值。
如惠斯登电桥、开尔文电桥均是平衡式直流电桥。
由于需要调节平衡,因此平衡电桥只能用于测量具有相对稳定状态的物理量。
二极管的特性测试
工程二二极管的特性测试一、实验目的1、掌握用万用表判断二极管管脚极性及质量的方法。
2、掌握二极管伏安特性曲线的测试方法及二极管伏安特性。
3、熟悉二极管的应用电路:半波整流电路、单相桥式整流电路、限幅电路的工作原理及测试方法。
二、实验仪器及器件1、实验台或实验箱1台2、万用表1只3、双踪示波器1台4、数字电压表、电流表各1快5、二极管4007*46、620 Q、580 Q电阻各1只7、470 Q电位器1只三、实验预习1、预习万用表、函数信号发生器、示波器、电流表、电压表的使用方法。
2、回忆二极管的特性及应用。
四、实验原理1、二极管的管脚极性与质量判断二极管实质上是一个PN结,具有单相导电性。
加超过门槛电压的正向电压时,二极管导通,具有很小的电阻,称为正向电阻。
加反向电压时,二极管截止,具有很人的电阻,称其为反向电阻。
根据以上原理,可以用万用表的电阻档测量出二极管的正反向电阻来判断二极管的管脚极性及质量。
假设二极管的两管脚一端标A,另一端标B,如呆用万用表黑表笔接A端,红表笔接B端,或者反过来黑表笔接B端,红表笔接A端,两次万用表的读书,一次很人,一次很小,那么说明二极管完好,具有单向导电性,而且,正向电阻越小,反向电阻越人,二极管质量越好,否那么,如果一个二极管正反向电阻相差不人,那么必为劣质管。
如果正反向电阻都是零或都是无穷大,那么说明该二极管已损坏。
在二极管正常的情况下,当测得其电阻很小时,说明二极管两端加了正向电压,二极管处于正向导通状态,这时黑表笔〔与内部电源正极相连接〕所接的一端为二极管的正极,红表笔〔与内部电源负极相连接〕所接的一端为二极管的负极。
当测得其电阻很人时,说明二极管两端加了反向电压,二极管处于反向截止状态,这时黑表笔所接的一端为二极管的负极, 红表笔所接的一端为二极管的正极。
1、二极管伏安特性曲线测试二极管伏安特性曲线是指二极管两端电压与流过它的电流之间的关系。
实验电路如图2 — 1所示。
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电桥测非线性元件的伏安特性曲线
物理学二班成贵林学号201333010206 指导教师
【摘要】本次实验的重点是用电桥法测量二极管的伏安特性和热敏电阻的温度特性,并且绘制出相应的曲线,以及了解半导体温度计的结构及使用方法。
【关键词】惠斯通电桥法非平衡电桥法二极管热敏电阻温度计【英文摘要】This key point of this experiment is to use a bridge to measure volt-ampe
re characteristic of diode and thermistor temperature characteristic, and draw the corresponding curve, and understand the structure and using method of semiconductor thermometer.
引言
普通物理实验中都是用伏安法测二极管特性, 存在较大的系统误差。
笔者对惠斯登电桥略加改进后用以侧二极管特性, 试脸结果比伏安法更灵教, 更精确, 更直观。
实验原理及理论法分析
一、电桥法侧二极管的伏安特性曲线
半导体二极管:半导体二极管的特性是单项导电性。
即当外加正向电压时,它呈现的电阻(正向电阻)比较小,通过的电流比较大,当外加反向电压时,它呈现的电阻(反向电阻)很大,通过的电流比很小,(通常可以忽略不计)。
反应二极管的电流随电压变化的关系曲线,叫做二极管的伏安特性。
测量二极管的伏安特性通常需要交替使用电流表的内接和外接法,才能减少电流表和电压表的接入影响所造成的系统误差。
但在实际测量中,由于二极管的正向压降很小,而通常低量程的直流电压表内阻Rv不是很大,电流表的内阻Ra也不太小,它们接入后对电路的影响仍然比较明显,因而测量误差的结果很难降低较多。
位置准确地测量二极管的伏安特性,必须有效的降低电流表,电压表的接入影响。
利用电桥平衡原理测二极管的伏安特性的电路如图1所示电流表和电压表分别作为直流电桥的一个桥臂。
构成桥式电路,图中G为检流计,Rw3
为限流电阻。
调整Rw1、Rw2使电桥平衡。
则此时电流表上的电流即为流过二极管D 上的电流Id,电流表所测的电压即为二极管两端的电压Vd,选定不同的Vd值,记录相应的Id。
图一(电桥法侧二极管的伏安特性曲线)
二、热敏电阻温度计的原理
当RT在某一温度下,将电桥调平衡后。
改变RT所处的温度,RT的阻值将发生变化,从而电桥失去平衡,这时检流计的示数将是RT 处温度增量的函数。
如果测出检流计的示数与 RT 温度的关系,就可利用此非平衡电桥去测量处未知温度之值,此既是热敏电阻温度计的原理。
图二(热敏电阻温度计的原理)
E为直流电源,K1为工作开关(N调零,M校正,P测量),RT为热敏电阻,G为微安表,KG为检流计开关,KE为电源开关。
若此温度计的测量范围为t1-t2(°c),则电阻RN的阻值等于RT在t1时之值,RM等于RT 在t2时之值。
RN,RM用于校正温度计。
三、半导体热敏电阻的特性的研究
热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,它具有许多独特的优点,如能测出温度的微小变化,能长期工作,体积小,结构简单等。
它在自动化,遥控,无线电技术,测温技术等方面都有广泛的应用。
热敏电阻的基本特性是温度特性。
在半导体中原子核对价电子的要比金属中的大,因而自由载流子数较少,故半导体的电阻率较高而金属的电阻率低,由于半导体中载流子数目是随着温度升高而按指数激烈地增加,载流子的数目越多,导电能力越强,电阻率就越小,因而热敏电阻随着温度升高它的电阻率将按指数规律迅速减小。
这和金属中自由电子恰好相反,金属的电阻率是随温度上升而缓慢增大的。
图6-1是热敏电阻和金属铂电阻
随温度而变化的特性曲线。
由实验可知,当温度有0℃变到300℃时,金属铂的电阻值总共变化一倍,而一般的热敏电阻值变化可达1000倍左右,所以半导体的电阻温度系数远远大于金属。
实验表明,在一定的温度范围内,半导体的电阻率p和绝对T之间的
ρ=0 eb/t (1)
关系可用下式表示:α
式中α0和b为常量,其数值与材料的物理性质有关。
热敏电阻的阻值,根据电阻定律可写成
RT=ρl/s=α0 eb/t l/s=a eb/t (2)
式中l为电极间的距离,s为热敏电阻的横截面积,a=α0l/s,常量a,b可用实验的方法求出。
将式(6-2)两侧取对数,得
ln RT=ln a+b/T (3)
令x=1/T,Y=ln RT, A=ln a,则式(3)写成
y=A+bx (4)
式中x,y可由测量值T,RT求出,利用n组测量值,可用图解法,计算法或最小二乘法求出参数A,b之值,又可由A求出a值,注意温度T的热力学温度(k)。
热敏电阻RT在不同温度时的电阻值,可由惠斯通电桥测得,测量电路如图6-2所示。
图中RT为热敏电阻,R0,R1,R2均为电阻箱,E为直流电源,G为检流计,当电桥平衡时
RT=R1R0/R2 (5)
即可由R0及比值R1/R2算出RT之值。
调节RP可以影响测量的精确度。
当开始调平衡时RP宜取得大些,随平衡要求的提高,可逐渐减小其值。
当RP减小时,电桥的灵敏度增加,测得的R0的有效位数增多。
图三(半导体热敏电阻的特性的研究)
实验仪器
1、电源、开关、灵敏电流计、电压表、电流表、二极管、滑动变阻器、
导线若干
2、电源、开关(2)、灵敏电流计、滑动变阻器、电阻箱(3)、热敏
电阻、导线若干。
3、直流电源、开关、选择开关、热敏电阻、微安表、滑动变阻箱、电
阻箱、导线若干、加热瓶、温度计。
三、实验数据记录及处理
数据一(电桥法侧二极管的伏安特性曲线)
图一(电桥法侧二极管的伏安特性曲线)
2、热敏电阻温度计定标
数据二(热敏电阻温度计)
图二(热敏电阻温度计)
3、测热敏电阻的阻值
R T/℃T/K 1/T lnR T R T(计算值)R T的相对误差682.0 29.4 302.4 0.0033068783 6.5250296578 705.3769595 3% 657.0 33.0 306.0 0.0032679739 6.4876840185 651.7816636 -1% 628.0 35.4 308.4 0.0032425422 6.4425401665 618.9674946 -1%
608.0 37.0 310.0 0.0032258065 6.4101748820 598.2801975 -2% 569.0 39.9 312.9 0.0031959092 6.3438804341 563.0294737 -1% 554.0 41.3 314.3 0.0031816736 6.3171646867 546.9823161 -1% 528.0 43.1 316.1 0.0031635558 6.2690962837 527.2188582 0% 499.0 45.3 318.3 0.0031416902 6.2126060958 504.3156346 1% 465.0 48.4 321.4 0.0031113877 6.1420374056 474.2107251 2%
数据三(半导体热敏电阻的特性的研究)
图三(半导体热敏电阻的特性的研究)
b=2031.2
lna=-0.1582
a=0.85368
4.结果分析与结论
由于实验本身是存在系统误差的,这是由实验仪器不精准,虽然是因
为各方面的因素引起的,但本身难免会存在误差。
再者由于实验环境及其
操作者操作实验的不规范,造成了不可避免的偶然误差,这也是由多方米娜因素所引发,也是难免会存在的。
如图所示:
这是实验时读数时不规范所造成的,是可以缩小误差的。
只需要读数时读数的同学认真仔细就行了。
虽然误差是不可能消除的,但是我们可以尽量的减小误差,只需要我们做实验时更加规范一些,读数时更加仔细,认真一些就行。
总体来说,我们本次实验还是比较成功的,老师也对我们的帮助很大,总是在我们毫无思绪的时候恰当的提点我们,确实让我们受益匪浅。
通过这几次的实验很好的锻炼了我们自己动手及独立思考的能力,很感谢我的伙伴,敬爱的老师。
物理实验论文
电桥测非线性元件的伏安特性曲线
专业班级:2013级物理学(2)班姓名:成贵林
学号:201333010206。