实验用压力传感器和温度传感器
《用传感器做实验》 学历案
《用传感器做实验》学历案一、学习主题用传感器做实验二、学习目标1、了解常见传感器的工作原理和应用场景。
2、掌握使用传感器进行实验的基本方法和步骤。
3、培养通过实验探究问题、解决问题的能力。
4、提升对科学技术的兴趣,增强创新意识和实践能力。
三、学习资源1、传感器实验设备,如温度传感器、压力传感器、光电传感器等。
2、计算机及相关数据采集软件。
3、实验指导手册和教材。
四、学习过程(一)导入在我们的日常生活中,传感器无处不在。
比如,手机中的光线传感器可以自动调节屏幕亮度,汽车中的胎压传感器能监测轮胎压力。
那么,传感器是如何工作的呢?我们又该如何利用传感器来进行实验呢?(二)知识讲解1、常见传感器类型(1)温度传感器:基于热敏电阻、热电偶等原理,能够测量环境或物体的温度。
(2)压力传感器:通常利用应变片或压电效应,用于测量压力的大小。
(3)光电传感器:通过接收光信号的变化来检测物体的位置、速度等。
(4)位移传感器:可精确测量物体的位移量。
2、传感器工作原理以温度传感器为例,热敏电阻的电阻值会随温度的变化而改变。
通过测量电阻值的变化,并经过一定的转换和计算,就能得到对应的温度值。
(三)实验操作1、实验一:温度测量实验(1)连接温度传感器与数据采集设备。
(2)将传感器放入不同温度的环境中,如冰水混合物、室温、热水等。
(3)观察并记录数据采集软件中显示的温度变化。
2、实验二:压力测量实验(1)安装压力传感器在压力测试装置上。
(2)逐渐增加压力,观察压力数值的变化。
3、实验三:光电传感器测速实验(1)设置光电传感器和运动物体的相对位置。
(2)让物体运动,通过传感器获取速度数据。
(四)数据处理与分析1、对采集到的数据进行整理,绘制图表,如温度时间曲线、压力位移曲线等。
2、分析数据的规律和趋势,探讨可能的误差来源。
(五)拓展与应用1、思考如何利用传感器解决实际生活中的问题,比如设计一个自动浇水系统,根据土壤湿度传感器的反馈来控制浇水。
传感器实验总结
传感器实验总结一、引言随着科技的不断发展,传感器在现代生活中扮演着越来越重要的角色。
传感器具备检测和感知周围环境的能力,而且能够将这些信息转化为可读的信号。
本文对我所参与的传感器实验进行总结和分析,旨在探讨传感器在不同领域的应用以及其未来发展趋势。
二、传感器技术的背景与分类传感器技术在众多领域中得到了广泛的应用,如环境监测、智能家居、医疗设备等。
根据其工作原理和应用场景的不同,传感器可以被分为光学传感器、温度传感器、压力传感器、湿度传感器等多个类别。
三、光学传感器实验在光学传感器实验中,我们以光电二极管为示例,研究了其对光线强度的响应特性。
实验结果显示,光电二极管能够根据光线强度的变化产生响应电压。
这一技术在日常生活中被广泛应用于光照控制、光电传感器等领域。
四、温度传感器实验通过温度传感器实验,我们探讨了不同类型的温度传感器的工作原理和精度。
实验表明,热电阻和热敏电阻能够根据温度的变化输出相应的电阻值。
而微电机在将这一电阻值转化为数字信号时,还需考虑到温度与电阻之间的非线性关系。
五、压力传感器实验压力传感器的实验中,我们使用压阻式压力传感器作为样例,研究了其对压力的敏感性。
当压力发生变化时,传感器将输出与之对应的电阻值。
这种传感器可应用于工业自动化、液压控制等多个领域。
六、湿度传感器实验湿度传感器实验中,我们测试了电容式湿度传感器的响应特性。
实验结果表明,湿度传感器能够根据周围环境湿度的变化导致电容值的变化。
这一技术常用于气象观测、温湿度调节等领域。
七、传感器应用展望传感器技术在农业、工业、医疗等领域都有广泛的应用前景。
随着物联网技术的发展,传感器将在更多领域实现智能化的应用。
例如,在农业领域,通过传感器可以实现对农田土壤湿度、温度等参数的实时监测,从而实现农业的智能化管理和节约资源的目标。
八、结语传感器作为现代科技的重要组成部分,其在各个领域中的应用既方便了人们的生活,也提高了工作效率。
通过传感器实验,我们深入了解了传感器的工作原理和应用。
常用传感器在物理实验中的应用与选择
常用传感器在物理实验中的应用与选择在物理实验中,传感器是不可或缺的工具之一。
它们能够将物理量转化为电信号,并且在实验中提供准确的测量结果。
不同的物理实验需要使用不同类型的传感器,因此在实验中正确选择和应用常用传感器非常重要。
首先,温度传感器是物理实验中最常用的传感器之一。
它们可以测量物体的温度,并根据不同的工作原理将温度转化为电信号。
在实验中,我们可以使用热电偶传感器、热敏电阻或半导体温度传感器等不同类型的温度传感器。
选择合适的温度传感器取决于实验的需求,例如所测量的温度范围和精度要求。
对于高温实验,热电偶传感器是合适的选择,而半导体温度传感器则适用于低温实验。
其次,压力传感器在物理实验中也有广泛的应用。
它们可以测量物体的压力,并将其转化为电信号。
在实验中常见的压力传感器有压电传感器、微型压力传感器和电容式压力传感器等。
不同的压力传感器适用于不同的压力范围和应用需求。
例如,在流体力学实验中,我们常使用微型压力传感器来测量流体的压力,而在材料力学实验中,电容式压力传感器则能提供更高的压力测量精度。
除了温度和压力传感器,光传感器也是物理实验中常用的传感器之一。
它们可以测量物体的光强度和光谱,并将其转化为电信号。
在物理实验中常见的光传感器有光电二极管传感器、光电倍增管和光纤光谱传感器等。
不同类型的光传感器适用于不同的光学测量需求。
例如,在光谱分析实验中,光纤光谱传感器能够提供较高的光谱分辨率和灵敏度。
此外,加速度传感器也是物理实验中常用的传感器之一。
它们可以测量物体的加速度,并将其转化为电信号。
在力学实验中,加速度传感器常被用于测量物体的加速度和振动。
根据实验的需求,我们可以选择压电型加速度传感器、微机械加速度传感器或光纤光栅加速度传感器等不同类型的加速度传感器。
除了上述提及的传感器,还有许多其他常用传感器在物理实验中发挥着重要的作用。
例如,电流传感器、湿度传感器、位移传感器等。
每种传感器都有其特定的工作原理和应用领域。
传感器试验报告范文
传感器试验报告范文一、实验目的:通过对传感器进行试验,了解它的性能指标和特点,并掌握传感器在不同环境下的适用范围。
二、实验材料:1.传感器:温度传感器、压力传感器、光敏传感器。
2.仪器设备:示波器、万用表、电源、计算机。
三、实验过程:1.温度传感器试验:连接温度传感器、示波器和电源。
调节电源输出电压,观察示波器上的波形变化。
测量传感器的输出电压随温度的变化,并绘制图表。
2.压力传感器试验:将压力传感器与示波器和电源连接。
通过调节电源的输出电压,观察示波器上的波形变化,并记录传感器的输出电压随压力的变化情况。
绘制图表进行分析。
3.光敏传感器试验:连接光敏传感器、示波器和电源,调节电源输出电压,观察示波器上的波形变化。
通过遮挡传感器的光线,观察传感器的输出电压变化情况,并记录数据进行分析。
四、实验结果:1.温度传感器试验结果:温度传感器的输出电压随温度的变化呈线性关系,即温度越高,输出电压越高。
通过绘制图表,可以得出明确的温度-电压曲线。
2.压力传感器试验结果:压力传感器的输出电压随压力的变化呈线性关系,即压力越大,输出电压越高。
通过绘制图表,可以得出明确的压力-电压曲线。
3.光敏传感器试验结果:光敏传感器的输出电压随光强的变化呈非线性关系。
在光线较弱的情况下,输出电压较低,光线较强时,输出电压较高。
通过绘制图表,可以得出明确的光强-电压曲线。
五、实验讨论:从实验结果可以看出,不同的传感器有不同的特点和性能指标。
温度传感器对温度变化敏感,可以精确测量温度;压力传感器对压力变化敏感,可以精确测量压力;光敏传感器对光强变化敏感,可以精确测量光强。
因此,在实际应用中,需要根据需要选择合适的传感器。
六、实验总结:通过本次传感器试验,我们深入了解了传感器的性能指标和特点,以及它们在不同环境下的适用范围。
这对于我们在实际应用中选择合适的传感器具有重要的指导意义。
同时,本次试验还让我们掌握了使用示波器、万用表等仪器设备进行传感器测试的方法和技巧。
传感器技术实验报告
传感器技术实验报告
《传感器技术实验报告》
近年来,随着科技的不断发展,传感器技术在各个领域中得到了广泛的应用。
传感器作为一种能够感知环境并将感知到的信息转化为可用信号的装置,已经成为了现代科技发展中不可或缺的一部分。
在本次实验中,我们将对传感器技术进行一系列的实验,以探究其在不同领域中的应用和性能表现。
实验一:温度传感器性能测试
在这个实验中,我们使用了一款市场上常见的温度传感器,通过连接到实验仪器上并对其进行测试,我们得出了传感器在不同温度下的性能表现。
通过实验数据的分析,我们发现该温度传感器具有较高的精准度和稳定性,能够在不同温度条件下准确地反映出环境温度变化。
实验二:光敏传感器应用实验
在这个实验中,我们将光敏传感器应用于光控灯的设计中。
通过实验数据的采集和分析,我们发现光敏传感器能够准确感知环境光线的强弱,并将其转化为控制信号,从而实现了光控灯的自动开关。
这一实验结果表明了光敏传感器在节能环保领域中的重要应用价值。
实验三:压力传感器在工业领域中的应用
在这个实验中,我们将压力传感器应用于工业机械设备中,通过实验数据的采集和分析,我们发现压力传感器能够准确感知机械设备的工作压力,并将其转化为控制信号,从而实现了对机械设备的智能监控和控制。
这一实验结果表明了压力传感器在工业领域中的重要应用潜力。
通过以上一系列的实验,我们深入探究了传感器技术在不同领域中的应用和性
能表现,实验结果表明了传感器技术在现代科技发展中的重要作用和广阔前景。
我们相信,随着科技的不断进步,传感器技术将会在更多领域中得到广泛的应用,为人类社会的发展进步做出更大的贡献。
传感器应用举例及原理
传感器应用举例及原理传感器是一种可以感知和测量某种物理量或环境参数的设备。
它可以将所测量的物理量转化为电信号或其他形式的输出信号,以便于被其他设备或系统处理和使用。
传感器被广泛应用于工业控制、智能家居、医疗设备、汽车电子等领域。
以下是几个传感器应用的举例及其工作原理:1. 温度传感器:温度传感器是最常见的传感器之一,它可以测量物体或环境的温度。
其中一个常见的例子是室内温度传感器,被广泛应用于智能家居系统中。
它的工作原理是基于温度对物质的影响,如电阻、压力或电磁放射等。
常见的温度传感器包括热敏电阻、热电偶和红外线温度传感器。
2. 压力传感器:压力传感器可以测量液体或气体的压力,常用于工业自动化、汽车电子等应用中。
汽车轮胎压力传感器是一个常见的例子,它可以检测轮胎的压力是否过低或过高。
工作原理通常是基于敏感元件的弯曲或拉伸来测量压力。
常见的压力传感器包括应变片、电容式压力传感器和压电传感器等。
3. 湿度传感器:湿度传感器可以测量空气中的湿度,常用于气象观测、农业、温室控制等领域。
一个例子是空调系统中的湿度传感器,它可以感知室内空气的湿度,从而控制空调系统的制冷或加湿。
工作原理通常是基于湿度对敏感材料的吸收或释放水分来进行测量。
常见的湿度传感器包括电容式湿度传感器和电阻式湿度传感器等。
4. 光学传感器:光学传感器可以检测光的吸收、散射、反射或发射等现象,广泛应用于光学仪器、机器人、安防系统等领域。
一个例子是红外线传感器,它可以感知物体是否存在,被广泛用于自动门、人体检测和反射型光电传感器等应用。
工作原理通常是基于光敏材料的电阻、电容或输出电压的变化。
常见的光学传感器包括光电传感器、光纤传感器和光电开关等。
5. 加速度传感器:加速度传感器可以测量物体的加速度、振动或冲击,常用于移动设备、运动控制和体感游戏等领域。
一个例子是手机中的加速度传感器,它可以感知手机的倾斜、旋转或摇动。
工作原理通常是基于质量与受力之间的关系,通过测量质量与加速度之间的变化来判断物体的运动状态。
传感器实验的实验总结
传感器实验的实验总结传感器实验是一项重要的实验课程,在这个实验中我们学习了传感器的原理、应用及性能评估方法。
通过实际操作和数据分析,我们深入了解了传感器的工作原理、灵敏度、线性度和稳定性等指标。
以下是对这次实验的总结:首先,我们学习了传感器的基本原理。
传感器是将物理量转化为信号输出的设备,可以用于测量温度、压力、湿度等各种物理量。
在实验中,我们主要研究了温度传感器和压力传感器。
温度传感器通过测量热敏电阻的电阻值变化来反映温度的变化,而压力传感器则通过测量应变电桥的电位变化来反映压力的变化。
通过理论讲解和实际操作,我们对这两种传感器的工作原理有了更深刻的理解。
其次,我们学习了传感器的性能评估方法。
传感器的性能评估主要包括灵敏度、线性度和稳定性等指标。
灵敏度是指传感器输出信号的变化与输入物理量变化之间的比例关系,即单位输入物理量变化引起的传感器输出信号变化。
线性度是指传感器输出信号与输入物理量之间的直接关系,即传感器输出信号的线性与输入物理量之间的线性关系程度。
稳定性是指传感器输出信号在一定时间内是否能保持相对稳定,即输出信号的波动范围。
通过实验数据的采集和处理,我们计算了温度传感器和压力传感器的灵敏度、线性度和稳定性指标,并对结果进行了分析。
实验结果表明,我们选择的传感器性能较为稳定,能够满足实际应用的要求。
最后,我们学习了传感器的应用场景。
传感器在工业生产、环境监测、医疗健康等领域有着广泛的应用。
在实验中,我们以温度传感器和压力传感器为例,研究了它们在温度测量和压力测量中的应用。
温度传感器可以用于室内温度的监测,以及工业生产中的温度控制;压力传感器可以用于机械设备的压力检测,以及气体和液体的压力监测。
通过实验的实际操作和数据分析,我们对传感器的应用场景有了更加清晰的了解。
总的来说,这次传感器实验给我们提供了一个更深入理解传感器工作原理和应用的机会。
通过实际操作和数据分析,我们对传感器的性能评估方法有了更加深入的理解。
基本传感器实验报告
基本传感器实验报告传感器是一种能够感知环境中某种特定物理量并将其转化为可供人们观测或处理的信号的装置。
在现代科技发展中,传感器扮演着重要的角色,广泛应用于工业生产、医疗设备、汽车电子、智能家居等领域。
本实验旨在通过对基本传感器的实验,探究其工作原理和应用。
实验一,温度传感器。
温度传感器是一种能够感知环境温度并将其转化为电信号的装置。
我们选用了一款常见的NTC热敏电阻作为温度传感器,并通过连接电路和微处理器进行实验。
实验结果显示,随着环境温度的升高,NTC热敏电阻的电阻值呈现出明显的下降趋势,从而产生了与温度成反比的电信号。
这为温度传感器的工作原理提供了直观的验证。
实验二,光敏传感器。
光敏传感器是一种能够感知环境光照强度并将其转化为电信号的装置。
我们选用了一款光敏电阻作为光敏传感器,并通过搭建简单的光照实验装置进行实验。
实验结果显示,光敏电阻的电阻值随着光照强度的增加而呈现出明显的下降趋势,从而产生了与光照强度成正比的电信号。
这为光敏传感器的工作原理提供了直观的验证。
实验三,压力传感器。
压力传感器是一种能够感知环境压力并将其转化为电信号的装置。
我们选用了一款压阻式传感器作为压力传感器,并通过搭建简单的压力实验装置进行实验。
实验结果显示,压阻式传感器的电阻值随着受压程度的增加而呈现出明显的变化,从而产生了与压力大小成正比的电信号。
这为压力传感器的工作原理提供了直观的验证。
结论:通过本次实验,我们对基本传感器的工作原理有了更深入的了解。
温度传感器、光敏传感器和压力传感器分别能够感知环境的温度、光照强度和压力,并将其转化为电信号输出。
这些传感器在工业生产、环境监测、智能家居等领域有着广泛的应用前景。
通过不断地研究和实验,我们相信传感器技术将会在未来发展中发挥越来越重要的作用。
实验用压力传感器和温度传感器
实验用压力传感器和温度传感器压力传感器和温度传感器是现代实验室中必不可少的设备之一。
在实验中,这些传感器可以被用于测量许多参数,包括流体压力、温度和湿度等。
首先,我们来谈一下压力传感器。
在工业化社会中,压力传感器得到了广泛的应用。
压力传感器可以检测许多不同类型的压力,包括气体、液体和压缩空气等。
在实验室中,常常需要测量流体中的压力,因此压力传感器也成为实验室必备的设备之一。
压力传感器的工作原理基于弹性变形原理。
当物体受到外力的作用时,会发生形变。
而弹性体可以在一定范围内保持其原始形状。
因此在监测物体的弹性变形时,就可以测量其所受到的力的大小。
常用的压力传感器包括石英晶体压力传感器、压电陶瓷压力传感器、微电子荧光压力传感器等。
除了测量压力外,温度传感器也是实验室中常用的设备之一。
温度传感器可以测量环境中的温度、物体表面的温度以及流体内部的温度等。
温度传感器的工作原理基于热电效应、电阻变化和半导体特性等原理。
常用的温度传感器有热电偶、温度电阻、红外线传感器等。
其中热电偶是一种利用热电效应来测量温度的传感器,它包括两种不同的金属,当它们接触时会产生电势差,这个电势差和温度的变化是成正比的。
温度电阻是另外一种常见的传感器,它通过测量电阻值来计算温度值。
温度电阻可以通过改变其电阻值来适应不同的温度值。
红外线传感器则是通过测量物体表面的辐射温度来计算温度的值。
在实验室中,压力传感器和温度传感器通常用于监测和控制环境变化。
比如在化学实验中,温度的变化可以影响到反应速度和反应产物的产生,因此在实验中需要对温度进行精确的测量和控制。
在机械实验中,需要测量机械部件所受到的力和压力,这时就需要用到压力传感器。
总之,实验室中的压力传感器和温度传感器是非常重要的设备。
它们可以帮助研究人员快速、准确地测量各种参数,为实验结果的细化和精确性提供了极大的帮助。
在使用这些传感器时,我们需要注意仪器的正确使用和保养,以确保其正常工作和精准度。
传感器特性系列实验报告
一、实验目的1. 了解各类传感器的基本原理、工作特性及测量方法。
2. 掌握传感器实验仪器的操作方法,提高实验技能。
3. 分析传感器在实际应用中的优缺点,为后续设计提供理论依据。
二、实验内容本次实验主要包括以下几种传感器:电容式传感器、霍尔式传感器、电涡流式传感器、压力传感器、光纤传感器、温度传感器、光敏传感器等。
1. 电容式传感器实验(1)实验原理:电容式传感器利用电容的变化来测量物理量,其基本原理为平板电容 C 与极板间距 d 和极板面积 S 的关系式C=ε₀εrS/d。
(2)实验步骤:搭建实验电路,将传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。
2. 霍尔式传感器实验(1)实验原理:霍尔式传感器利用霍尔效应,将磁感应强度转换为电压信号,其基本原理为霍尔电压 U=KBIL。
(2)实验步骤:搭建实验电路,将霍尔传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。
3. 电涡流式传感器实验(1)实验原理:电涡流式传感器利用涡流效应,将金属导体中的磁通量变化转换为电信号,其基本原理为电涡流电压 U=KfB。
(2)实验步骤:搭建实验电路,将电涡流传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。
4. 压力传感器实验(1)实验原理:压力传感器利用应变电阻效应,将力学量转换为易于测量的电压量,其基本原理为应变片电阻值的变化与应力变化成正比。
(2)实验步骤:搭建实验电路,将压力传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。
5. 光纤传感器实验(1)实验原理:光纤传感器利用光纤的传输特性,将信息传感与信号传输合二为一,其基本原理为光纤传输的损耗与被测物理量有关。
(2)实验步骤:搭建实验电路,将光纤传感器安装在实验台上,调整传感器与测量电路的连接,进行数据采集,分析传感器特性。
6. 温度传感器实验(1)实验原理:温度传感器利用电阻或热电偶的特性,将温度变化转换为电信号,其基本原理为电阻或热电偶的电阻或电动势随温度变化。
常见传感器的原理实验步骤
常见传感器的原理实验步骤传感器是一种能够感知和测量物理量的器件,其原理实验步骤和常见传感器包括:1.温度传感器:原理:温度传感器根据物体的温度对其性能参数产生变化,通过感知这些变化来测量物体的温度。
实验步骤:- 准备一个温度测量装置,包括温度传感器、控制器和显示设备。
- 将温度传感器插入待测物体中。
- 打开控制器,读取并显示温度传感器所测得的物体温度。
- 注意校准传感器,确保测量的准确性。
2.光传感器:原理:光传感器基于光对半导体器件的电流和电压产生的影响来检测光线的存在和强度。
实验步骤:- 准备一个光传感器,一个光源和一个显示设备。
- 将光传感器放置在待测位置,与光源相对。
- 打开光源并调整其亮度。
- 用显示设备读取和记录由光传感器感测到的光的强度。
3.压力传感器:原理:压力传感器通过检测压强产生的变化来测量物体内外的压力。
实验步骤:- 准备一个压力传感器和一个压力表。
- 将压力传感器与待测物体连接。
- 打开压力表,读取并记录压力传感器所感测到的压力值。
4.湿度传感器:原理:湿度传感器基于湿度对环境的电学参数产生的影响来测量空气中的湿度水分含量。
实验步骤:- 准备一个湿度传感器和一个湿度计。
- 将湿度传感器放置在待测环境中。
- 通过湿度计读取和记录湿度传感器感测到的湿度值。
5.声音传感器:原理:声音传感器根据声音对振动或压电元件产生的电信号变化来检测环境中的声音并测量其强度。
实验步骤:- 准备一个声音传感器和一个音频记录设备。
- 将声音传感器放置在待测环境中并连接至音频记录设备。
- 通过音频记录设备读取和记录声音传感器感测到的声音强度。
6.加速度传感器:原理:加速度传感器根据物体在三个方向上产生的加速度对其表面振动或形变产生的影响来测量物体的加速度。
实验步骤:- 准备一个加速度传感器和一个加速度计。
- 将加速度传感器固定在待测物体上。
- 打开加速度计,读取和记录加速度传感器感测到的加速度值。
这些是常见传感器的原理和实验步骤,通过实验可以更好地理解传感器的工作原理,以及如何应用和校准它们来测量各种物理量。
《化学实验室中的传感器应用》
化学实验室中的传感器应用传感器是现代科学实验中不可或缺的重要工具。
在化学实验室中,传感器的应用已经渗透到了各个领域,它们能够快速、准确地检测和监测实验过程中的各种物理和化学参数,大大提高了实验的准确性和效率。
本文将以实际工作经验为基础,介绍几种在化学实验室中常用的传感器及其应用。
一、温度传感器温度是化学反应过程中最重要的参数之一。
温度传感器可以实时监测反应体系的温度变化,确保实验在适宜的温度条件下进行。
在化学实验室中,常用的温度传感器有热电偶、热电阻和温度计等。
热电偶是一种非接触式温度传感器,具有响应速度快、测量范围广等优点,适用于高温环境的测量。
热电阻则是一种接触式温度传感器,具有测量精度高、稳定性好等特点,适用于常温环境的测量。
温度计则是一种直接显示温度的传感器,操作简单,但测量范围和精度相对较低。
二、压力传感器在化学实验中,压力的变化往往与反应速率、产物等密切相关。
压力传感器可以实时监测实验体系中的压力变化,为研究者提供重要数据。
在化学实验室中,常用的压力传感器有气压计、压力表和压力传感器等。
气压计主要用于测量大气压力,而压力表则用于测量容器内的压力。
压力传感器则可以实现对微小压力的精确测量,适用于各种实验场景。
三、液位传感器在化学实验中,液体的体积和液位的变化常常需要实时监测。
液位传感器可以准确测量容器内的液位高度,确保实验的安全性和准确性。
在化学实验室中,常用的液位传感器有浮球式液位传感器、超声波液位传感器和磁翻板液位传感器等。
浮球式液位传感器通过浮球的浮沉来控制液位的测量,结构简单,但测量范围有限。
超声波液位传感器则利用超声波的传播速度来测量液位,具有测量范围广、精度高等优点。
磁翻板液位传感器则通过磁性翻板的翻转来测量液位,具有结构稳定、可靠性好等特点。
四、气体传感器在化学实验中,气体的性质和浓度对实验结果具有重要影响。
气体传感器可以实时监测实验体系中的气体成分和浓度,为研究者提供重要参考。
传感器实验实验报告
一、实验目的1. 理解传感器的基本原理和分类。
2. 掌握传感器的应用及其在各类工程领域的实际意义。
3. 通过实验操作,验证传感器的工作性能,并分析其优缺点。
4. 学习传感器测试和数据处理的方法。
二、实验器材1. 传感器:温度传感器、压力传感器、光电传感器、霍尔传感器等。
2. 测试仪器:示波器、万用表、信号发生器、数据采集器等。
3. 实验台:传感器实验台、电路连接线、固定装置等。
三、实验内容1. 温度传感器实验(1)实验目的:验证温度传感器的响应特性,分析其线性度、灵敏度等参数。
(2)实验步骤:a. 将温度传感器固定在实验台上,连接好电路。
b. 使用信号发生器输出不同温度的信号,观察温度传感器的输出响应。
c. 记录温度传感器在不同温度下的输出电压,绘制输出电压与温度的关系曲线。
d. 分析温度传感器的线性度、灵敏度等参数。
2. 压力传感器实验(1)实验目的:验证压力传感器的响应特性,分析其非线性度、灵敏度等参数。
(2)实验步骤:a. 将压力传感器固定在实验台上,连接好电路。
b. 使用压力泵对压力传感器施加不同压力,观察压力传感器的输出响应。
c. 记录压力传感器在不同压力下的输出电压,绘制输出电压与压力的关系曲线。
d. 分析压力传感器的非线性度、灵敏度等参数。
3. 光电传感器实验(1)实验目的:验证光电传感器的响应特性,分析其灵敏度、响应时间等参数。
(2)实验步骤:a. 将光电传感器固定在实验台上,连接好电路。
b. 使用光强控制器调节光电传感器的光照强度,观察光电传感器的输出响应。
c. 记录光电传感器在不同光照强度下的输出电压,绘制输出电压与光照强度的关系曲线。
d. 分析光电传感器的灵敏度、响应时间等参数。
4. 霍尔传感器实验(1)实验目的:验证霍尔传感器的响应特性,分析其线性度、灵敏度等参数。
(2)实验步骤:a. 将霍尔传感器固定在实验台上,连接好电路。
b. 使用磁场发生器产生不同磁感应强度的磁场,观察霍尔传感器的输出响应。
传感器实验报告
传感器实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过实际操作,加深对传感器工作原理的理解,掌握传感器的使用方法和注意事项,提高实验操作能力。
二、实验仪器与材料。
1. 传感器,温度传感器、光敏传感器、压力传感器。
2. 示波器。
3. 信号发生器。
4. 电源。
5. 连接线。
6. 电阻、电容等元件。
三、实验原理。
传感器是一种能够感知某种特定物理量并将其转化为可用信号的装置。
在本次实验中,我们将研究温度传感器、光敏传感器和压力传感器的工作原理及其应用。
四、实验步骤。
1. 温度传感器实验。
(1)将温度传感器连接至示波器和信号发生器,调节信号发生器输出的正弦信号频率和幅值。
(2)改变温度传感器的工作温度,观察示波器上信号的变化。
2. 光敏传感器实验。
(1)将光敏传感器连接至示波器和电源,调节光源的亮度。
(2)观察示波器上信号的变化,并记录光照强度和传感器输出信号的关系。
3. 压力传感器实验。
(1)将压力传感器连接至示波器和信号发生器,调节信号发生器输出的方波信号频率和幅值。
(2)改变压力传感器的受压程度,观察示波器上信号的变化。
五、实验结果与分析。
通过实验我们发现,温度传感器的输出信号随温度的变化而变化,呈现出一定的线性关系;光敏传感器的输出信号随光照强度的增加而增加,但在一定范围内会饱和;压力传感器的输出信号随受压程度的增加而增加,但也存在一定的饱和现象。
六、实验总结。
通过本次实验,我们深入了解了温度传感器、光敏传感器和压力传感器的工作原理和特性,掌握了它们的使用方法和注意事项。
同时,也提高了我们的实验操作能力,为今后的科研和工程应用打下了坚实的基础。
七、实验心得。
通过本次实验,我深刻认识到传感器在现代科技中的重要作用,它们广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗诊断等领域,为人类生活和生产带来了巨大的便利。
同时,也意识到在使用传感器时需要注意信号的稳定性、灵敏度和线性度等特性,以确保传感器能够准确、可靠地工作。
八、参考文献。
电路中的传感器有哪些种类和应用
电路中的传感器有哪些种类和应用传感器是电路技术领域中的重要组成部分,它们能够将物理量转换为电信号,并用于测量、监测和控制等方面。
本文将介绍一些常见的电路传感器种类及其应用。
I. 压力传感器压力传感器是一种用于测量压力的传感器。
它们可以将受力物体上的压力转化为电信号,并用于诸如气体/液体压力测量、液位控制、流量测量等应用中。
1. 压电传感器压电传感器使用压电效应将受力物体的压力转换为电荷或电压信号。
它们常用于测量液体和气体的压力,例如工业流程控制、汽车发动机监测等领域。
2. 压阻传感器压阻传感器使用压力导致电阻值的变化来测量压力。
它们广泛应用于汽车制动系统、医疗设备、家用电器等领域中的压力检测和控制。
II. 温度传感器温度传感器是用于测量温度的传感器。
它们可以通过物质的热电效应、电阻变化或热传导等方式将温度转换为电信号。
1. 热电偶传感器热电偶传感器基于两种不同金属之间的热电效应来测量温度。
它们广泛应用于工业过程控制、热处理设备和燃烧系统等领域。
2. 热敏电阻传感器热敏电阻传感器通过材料的电阻随温度变化来测量温度。
它们在空调系统、电子设备和热水器等领域中被广泛使用。
III. 光传感器光传感器是用于测量光照强度和检测光源的传感器。
它们可以将光信号转换为电信号,并广泛应用于光电控制、光幕安全检测、自动照明等领域。
1. 光敏电阻传感器光敏电阻传感器根据材料的电阻随光照变化来测量光照强度。
它们常用于照明系统、自动调光设备和光电控制等应用中。
2. 光电二极管传感器光电二极管传感器基于光电效应将光信号转化为电信号。
它们常用于光电开关、红外线传感器等应用中。
IV. 运动传感器运动传感器用于检测物体的运动或位置变化。
它们广泛应用于安全系统、智能家居、游戏设备等领域。
1. 加速度传感器加速度传感器用于测量物体的加速度和振动。
它们在汽车稳定控制、智能手机、运动监测等方面具有重要应用。
2. 光电编码器光电编码器将物体的位置变化转换为电信号,常用于机器人导航、工厂自动化和数控机床等应用中。
传感器的原理及应用实验心得
传感器的原理及应用实验心得一、引言传感器是现代电子技术中不可或缺的重要组成部分。
随着科技的进步,传感器在各个领域的应用越来越广泛,如工业生产、医疗诊断、环境监测等。
本文将介绍传感器的原理以及在应用实验中的心得体会。
二、传感器的原理传感器是一种能够感知并测量环境中各种物理量的器件。
传感器根据测量的物理量的不同,可以分为光学传感器、压力传感器、温度传感器等。
不同类型的传感器使用了不同的原理来实现物理量的测量。
以下是几种常见的传感器原理:1.光学传感器:利用光的传导、散射、反射等原理测量光的强弱、颜色、方向等。
2.压力传感器:通过感受物体施加在其上的压力来转化为电信号进行测量。
3.温度传感器:利用温度对物质的导电性、热膨胀等特性进行测量。
4.位置传感器:通过检测物体的位置、方向来测量位置信息。
5.加速度传感器:通过感知物体的加速度来测量物体的运动状态。
三、传感器的应用实验心得在进行传感器的应用实验过程中,我总结了以下几点心得体会:1.合理选择传感器:在实验之前,首先要根据实验的需求选择合适的传感器。
不同的传感器适用于不同的应用场景,选择合适的传感器可以提高实验结果的准确性和可靠性。
2.熟悉传感器的原理:在实验过程中,了解传感器的原理是非常重要的。
只有深入了解传感器的工作原理,才能更好地进行实验操作,并对实验结果进行合理解释和分析。
3.注意实验环境:传感器对实验环境的要求比较高,尤其是一些特殊类型的传感器。
在进行实验时,要确保实验环境的稳定性和适应性,避免外界因素对传感器的测量结果产生干扰。
4.数据处理和分析:在实验结束后,要对实验数据进行处理和分析。
通过对数据的整理和分析,可以得出一些有价值的结论和规律,为下一步的研究和应用提供参考。
四、传感器的应用展望随着科技的不断进步,传感器在各个领域的应用将会越来越广泛。
未来,传感器将更加智能化、高精度化、多功能化。
例如,在智能家居领域,我们可以预见到更加智能的温度传感器和光感传感器将会广泛应用于温度控制和照明自动化等方面。
传感器认识实验实验报告
传感器认识实验实验报告引言:传感器是用于将物理信号转换为电信号的设备。
传感器的性质根据需要测量的变量而改变,例如, 位置,速度,压力,加速度等。
它们被广泛应用于许多行业,如自动化,无人机制造业,环境监测等。
传感器的种类包括温度传感器,压力传感器等,不同类型的传感器使用不同的技术来测量所需的变量,其中有些技术得到了广泛的应用,并且已经被商业化,如滚子式雷达,光电二极管等。
本实验旨在为学生提供一些关于传感器类型和应用的基本知识,并使他们熟悉一些传感器并学习他们的实时测量性能。
实验方法:本实验使用Labview软件收集传感器测量值并进行数据分析。
实验使用了四种不同类型的传感器:光电传感器,加速度计传感器,温度传感器和压力传感器。
1.光电传感器:Figure 1光电传感器是一种广泛使用的传感器,通常用于检测很多不同的物体,如透明物体,有反光材料的物体等。
光电传感器工作原理是通过发射一个红外光线来从目标物反弹出来的光线来检测物体。
在LabView中,创建了一个用于读取光电传感器输出电压的电路,并将输出电压转换为该距离值。
传感器的输出电压提供了一个连续的信号,因此可以更容易地检测到物体的位置。
计算公式如下:Distance = (Output Voltage - 5) * 62.5其中输出电压的单位为伏特。
2.加速度计传感器:加速度计传感器是一种用于测量物体加速度的设备,可以检测物体的振动或移动变化。
它们广泛应用于模拟力学,机械工程及飞行器设计领域。
在实验室中,一个两轴加速度计使用了,计算机可以读取它们的X和Y轴输出信号,相当于检测物体的前后和左右移动。
在LabView中,创建了一个用于读取加速度计输出值的电子电路,通过计算产生加速度信号,该信号可以显式为在加速度计坐标系的X和Y方向上的加速度值。
温度传感器是一种广泛应用的传感器,它们广泛用于检测环境温度,如家用空调,冰箱和汽车引擎温度监测。
在实验室中,一个按压式式温度传感器使用,通过测量来自传感器的输出电压,可以计算出温度。
传感器原理及应用实验报告
传感器原理及应用实验报告一、实验目的1、深入理解各类传感器的工作原理。
2、掌握传感器的性能参数和测量方法。
3、学会使用传感器进行物理量的测量和数据采集。
4、培养分析和解决实验中出现问题的能力。
二、实验设备1、压力传感器及测量电路。
2、温度传感器及测量电路。
3、位移传感器及测量电路。
4、数据采集卡及计算机。
三、实验原理(一)压力传感器压力传感器通常基于压阻效应或电容原理工作。
压阻式压力传感器是在硅片上扩散出电阻,并将其连接成电桥形式。
当压力作用于硅片时,电阻值发生变化,从而导致电桥输出电压的变化。
电容式压力传感器则是通过改变两个极板之间的距离或有效面积,从而改变电容值,进而反映压力的大小。
(二)温度传感器常见的温度传感器有热电偶和热敏电阻。
热电偶基于塞贝克效应,由两种不同的金属组成,当两端存在温度差时,会产生热电动势。
热敏电阻的电阻值随温度变化而显著改变,通过测量电阻值可以确定温度。
(三)位移传感器位移传感器包括电感式、电容式和光栅式等。
电感式位移传感器利用线圈的电感变化来测量位移;电容式位移传感器则依据电容的变化来检测位移;光栅式位移传感器通过光栅的莫尔条纹来实现高精度的位移测量。
四、实验步骤(一)压力传感器实验1、连接压力传感器到测量电路,确保连接正确无误。
2、打开电源,对传感器进行预热。
3、施加不同大小的压力,使用数据采集卡采集输出电压数据。
4、记录压力值和对应的电压值,绘制压力电压特性曲线。
(二)温度传感器实验1、将热电偶或热敏电阻插入恒温槽中。
2、改变恒温槽的温度,设置多个温度点。
3、测量不同温度下传感器的输出,记录温度和输出值。
4、绘制温度输出特性曲线。
(三)位移传感器实验1、安装位移传感器,使其能够准确测量位移。
2、移动测量对象,产生不同的位移量。
3、采集位移数据和传感器的输出信号。
4、绘制位移输出特性曲线。
五、实验数据及处理(一)压力传感器|压力(kPa)|输出电压(mV)|||||50|125||100|250||150|375||200|500|根据上述数据,绘制压力电压特性曲线(略)。
传感器的原理及应用的实验
传感器的原理及应用的实验1. 传感器的基本原理传感器是一种能够将感知的信号转化为可用电信号的装置。
它可以通过测量光、温度、压力、湿度、运动等多种物理或化学量来获取信息。
传感器的基本原理可以归纳为以下几种:1.光敏传感器:光敏传感器的基本原理是利用光电效应。
在光照射下,光敏物质会产生电荷,进而转化为电信号。
光敏传感器广泛应用于自动调光系统、照相机、环境监测等领域。
2.温度传感器:温度传感器可以通过热敏元件或热电偶来测量物体的温度。
热敏元件的电阻值随温度的变化而变化,通过测量电阻值的变化可以得到温度信息。
热电偶利用热电效应,将温度变化转化为电压信号。
温度传感器广泛应用于温度控制、气象观测等场合。
3.压力传感器:压力传感器通过测量压力对感应元件的影响来获得被测量物体的压力信息。
常用的压力传感器有电阻应变式和压电式两种。
电阻应变式通过测量弯曲或变形产生的电阻变化来得到压力值。
压电式则是利用压电效应将压力转化为电荷或电压信号。
压力传感器广泛应用于工业自动化控制、交通运输等领域。
4.湿度传感器:湿度传感器用于测量空气中的湿度水分含量。
它通常使用湿敏元件,如电容式、电阻式和振型式湿敏元件。
湿度的变化会引起感应元件的相应变化,通过测量这些变化可以得到湿度信息。
湿度传感器广泛应用于气象、农业、空调等领域。
2. 传感器实验的设计和操作为了深入了解传感器的原理和应用,我们可以进行一些传感器实验。
以下是一些常见的传感器实验案例及其操作过程:2.1 光敏传感器实验实验材料: - 光敏传感器 - 电源 - 电阻 - 示波器或电压表实验步骤: 1. 将光敏传感器连接到电源并接地。
2. 将一个电阻与光敏传感器并联连接,以构成电压分压电路。
3. 使用示波器或电压表测量电路的输出电压。
4. 在不同的光照条件下,记录并观察输出电压的变化。
2.2 温度传感器实验实验材料: - 温度传感器 - 温度控制装置 - 示波器或电压表实验步骤: 1. 将温度传感器安装在需要测量的物体或环境中。
物理实验技术中的传感器与探测器的选择与使用
物理实验技术中的传感器与探测器的选择与使用在物理实验中,传感器和探测器是不可或缺的工具。
它们能够将物理量转化为电信号, 并通过测量电信号的变化来获得实验数据。
然而,选择合适的传感器和探测器对于实验结果的准确性和可靠性至关重要。
在这篇文章中,我们将探讨物理实验技术中传感器和探测器的选择与使用。
一、传感器与探测器的区别与应用领域传感器和探测器虽然经常被用来形容同一种仪器,但它们实际上有着细微的区别。
传感器多指测量某一物理量的设备,它能够将所测量的信号转换成电信号。
而探测器则广泛应用于实验室、医疗等领域,能够察觉某一物质的存在并给予相应的响应。
在物理实验中,传感器和探测器的选择与使用取决于实验所需测量的物理量。
例如,温度传感器常用于测量物体的温度变化,它们可以是基于热敏电阻、热电偶或红外线探测等不同类型的传感器。
而光电传感器则常用于测量光的强度和颜色,比如光电二极管、光敏电阻等。
二、考虑实验条件和需求在选择传感器和探测器时,我们需要考虑实验的具体条件和需求。
首先是工作温度范围,有些实验环境需要在极低温或高温条件下进行,而并非所有传感器和探测器都能在极端温度下正常工作。
其次是精度和灵敏度,不同的实验对测量结果的精度要求不同,因此需要选择相应精度和灵敏度的传感器和探测器。
此外,还需要考虑噪声和干扰。
在实验中,传感器和探测器可能会受到来自外界的噪声和干扰,如电磁干扰、机械振动等,这些因素会干扰测量结果的准确性。
因此,在选择传感器和探测器时,需要考虑其抗干扰性能和噪声水平。
三、常见传感器和探测器的应用举例1. 压力传感器:常用于测量气体或液体的压力变化。
在工业领域中,压力传感器被广泛应用于气体和液体管路系统的控制和监测中。
在物理实验中,压力传感器可以用于测量气体的压强变化,比如气体密封性实验中常用的气压计。
2. 加速度传感器:主要用于测量物体的加速度或振动。
在航空航天和汽车工业中,加速度传感器被用于测试和控制汽车和飞机的运动和稳定性。
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第五章 热学实验热学实验是大学物理实验中的重要内容。
在理想热学实验中,应遵循两条基本原则:其一是保持系统为孤立系统;其二是测量一个系统的状态参量时,应保证系统处于平衡态。
我们的实验内容设计了对空气的比热容比进行测定。
5.1空气比热容比的测定气体的定压比热容与定容比热容之比称为气体的绝热指数,它是一个重要的热力学常数,在热力学方程中经常用到,本实验用新型扩散硅压力传感器测空气的压强,用电流型集成温度传感器测空气的温度变化,从而得到空气的绝热指数;要求观察热力学现象,掌握测量空气绝热指数的一种方法,并了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法及特性。
预习重点1.了解理想气体物态方程,知道理想气体的等温及绝热过程特征和过程方程。
2.预习定压比热容与定容比热容的定义,进而明确二者之比即绝热指数的定义。
3.认真预习实验原理及测量公式。
实验目的1.用绝热膨胀法测定空气的比热容比。
2.观测热力学过程中状态变化及基本物理规律。
3.了解压力传感器和电流型集成温度传感器的使用方法及特性。
实验原理理想气体的压强P 、体积V 和温度T 在准静态绝热过程中,遵守绝热过程方程:PV γ等于恒量,其中γ是气体的定压比热容P C 和定容比热容V C 之比,通常称γ=V P C C /为该气体的比热容比(亦称绝热指数)。
如图5.1.1所示,我们以贮气瓶内空气(近似为理想气体)作为研究的热学系统,试进行如下实验过程。
(1)首先打开放气阀A ,贮气瓶与大气相通,再关闭A ,瓶内充满与周围空气同温(设为0T )同压(设为0P )的气体。
(2)打开充气阀B ,用充气球向瓶内打气,充入一定量的气体,然后关闭充气阀B 。
此时瓶内空气被压缩,压强增大,温度升高。
等待内部气体温度稳定,即达到与周围温度平衡,此时的气体处于状态I (1P ,1V ,0T )。
(3)迅速打开放气阀A ,使瓶内气体与大气相通,当瓶内压强降至0P 时,立刻关闭放气阀A ,将有体积为ΔV 的气体喷泻出贮气瓶。
由于放气过程较快,瓶内保留的气体来不及与外界进行热交换,可以认为是一个绝热膨胀的过程。
在此过程后瓶中的气体由状态I (1P ,1V ,0T )转变为状态II (0P ,2V ,1T )。
2V 为贮气瓶容积,1V 为保留在瓶中这部分气体在状态I (1P ,0T )时的体积。
(4)由于瓶内气体温度1T 低于室温0T ,所以瓶内气体慢慢从外界吸热,直至达到室温0T 为止,此时瓶内气体压强也随之增大为2P 。
则稳定后的气体状态为III (2P ,2V ,0T )。
从状态II →状态III 的过程可以看作是一个等容吸热的过程。
由状态I →II →III 的过程如图5.1.2所示。
图5.1.1 试验装置简图图5.1.2 气体状态变化及PV 图I →II 是绝热过程,由绝热过程方程得1102PV PV γγ= (5.1.1)状态I 和状态III 的温度均为T 0,由气体状态方程得1122PV PV = (5.1.2)合并式(5.1.1)、式(5.1.2消去V 1、V 2得10101212ln ln ln()ln ln ln()P P P P P P P P γ-==- (5.1.3) 由式(5.1.3)可以看出,只要测得0P 、1P 、2P 就可求得空气的绝热指数γ。
实验仪器一、FDNCD 型空气比热容比测定仪本实验采用的FDNCD 型空气比热容比测定仪由扩散硅压力传感器、AD590集成温度传感器、电源、容积为1000ml 左右玻璃瓶、打气球及导线等组成。
如图5.1.3、图5.1.4所示。
1.充气阀B2.扩散硅压力传感器3.放气阀A4.瓶塞5.AD590集成温度传感器6.电源 (详见图图5.1.3 FDNCD 空气比热容比测定仪5.1.4)7. 贮气玻璃瓶8.打气球1.压力传感器接线端口2.调零电位器旋钮3.温度传感器接线插孔4.四位半数字电压表面板(对应温度)5.三位半数字电压表面板(对应压强)1.AD590集成温度传感器AD590是一种新型的半导体温度传感器,测温范围为50˚C ~150˚C 。
当施加+4V ~+30V 的激励电压时,这种传感器起恒流源的作用,其输出电流与传感器所处的温度成线性关系。
如用摄氏度t 表示温度,则输出电流为0 I Kt I =+ (5.1.4)К=1μA/˚C 对于I 0,其值从273~278μA 略有差异。
本实验所用AD590也是如此。
AD590输出的电流I 可以在远距离处通过一个适当阻值的电阻R ,转化为电压U ,由公式I =U /R 算出输出的电流,从而算出温度值。
如图5.1.5。
若串接5KΩ电阻后,可产生5mV/˚C 的信号电压,接0~2V 量程四位半数字电压表, 最小可检测到0.02˚C 温度变化。
2.扩散硅压力传感器扩散硅压力传感器是把压强转化为电信号,最终由同轴电缆线输出信号,与仪器内的放大器及三位半数字电压表相接。
它显示的是容器内的气体压强大于容器外环境大气压的压强差值。
当待测气体压强为P 010.00KPa时,数字电压表显示为200mV ,仪器测量气体压强灵敏度为20mV/KPa ,测量精度为5Pa 。
图5.1.4 测定仪电源面板示意图图5.1.5 AD590电路简图可得测量公式:P 1=P 0U /2000 (5.1.5)其中电压U 的单位为mV ,压强P 1、P 0的单位为105Pa 二、气压计该气压计用来观测环境气压。
三、水银温度计实验内容1.打开放气阀A ,按图5.1.4连接电路,集成温度传感器的正负极请勿接错,电源机箱后面的开关拨向内。
用气压计测定大气压强0P ,用水银温度计测环境室温0T 。
开启电源,让电子仪器部件预热20分钟,然后旋转调零电位器旋钮,把用于测量空气压强的三位半数字电压表指示值调到“0”,并记录此时四位半数字电压表指示值0T U 。
2.关闭放气阀A ,打开充气阀B ,用充气球向瓶内打气,使三位半数字电压表示值升高到100mV ~150mV 。
然后关闭充气阀B ,观察T U 、1P U 的变化,经历一段时间后,T U 、1P U 指示值不变时,记下(1P U ,T U 此时瓶内气体近似为状态I (1P ,0T )。
注:T U 对应的温度值为T.3.迅速打开放气阀A ,使瓶内气体与大气相通,由于瓶内气压高于大气压,瓶内∆V 体积的气体将突然喷出,发出“嗤”的声音。
当瓶内空气压强降至环境大气压强0P 时(放气声刚结束立刻关闭放气阀A ,这时瓶内气体温度降低,状态变为II 。
4.当瓶内空气的温度上升至温度T 时,且压强稳定后,记下(2P U ,T U )此时瓶内气体近似为状态III (2P ,0T )。
5.打开放气阀A ,使贮气瓶与大气相通,以便于下一次测量。
6.把测得的电压值1P U 、2P U 、T U (以mV 为单位)填入如下数据表格,依公式(5.1.5)计算气压值、依(5.1.3)式计算空气的绝热指数γ值。
7.重复步骤2-4,重复3次测量,比较多次测量中气体的状态变化有何异同,并计算γ。
注意事项1.实验中贮气玻璃瓶及各仪器应放于合适位置,最好不要将贮气玻璃瓶放于靠桌沿处,以免打破。
2.转动充气阀和放气阀的活塞时,一定要一手扶住活塞,另一只手转动活塞,避免损坏活塞。
3.实验前应检查系统是否漏气,方法是关闭放气阀A ,打开充气阀B ,用充气球向瓶内打气,使瓶内压强升高1000Pa ~2000Pa 左右(对应电压值为20mV ~40mV ),关闭充气阀B ,观察压强是否稳定,若始终下降则说明系统有漏气之处,须找出原因。
4.做好本实验的关键是放气要进行的十分迅速。
即打开放气阀后又关上放气阀的动作要快捷,使瓶内气体与大气相通要充分且尽量快底完成。
注意记录电压值。
思考题1.本实验研究的热力学系统,是指那部分气体?2. 实验内容2中的T 值一定与初始时室温0T 相等吗?为什么?若不相等,对γ有何影响?3.实验时若放气不充分,则所得γ值是偏大还是偏小?为什么?讨论在上面的实验中,环境温度 (室温)假设为是恒值。
瓶中气体处于室温不变情况下而得出测量公式(5.1.3)。
实际测量中,室温是波动的,高灵敏度测温传感器观测时(如本实验所用的AD590,温度每变化0.02˚C ,电压变化0.1mV 这种变化很明显。
那么,P 1 ,P 2 值短时间内不易读取。
为了得出更细致的测量公式,让我们再回顾瓶内气体状态变化过程:设充气前室温为0T ,充气后,瓶内气体平衡时室温为0T ',气体状态为I(1P ',1V ',0T ')放气后,绝热膨胀,气体状态为II (0P ,2V ,1T '等容吸热瓶内气体平衡时室温为0T '',气体状态变为III (2P ',2V ,0T ''其中2V 为贮气瓶容积,1V '为保留在瓶中这部分气体在状态I (1P ',0T ')时的体积。
瓶内气体状态变化为:I (1P ',1V ',0T ') II (0P ,2V ,1T ') III (2P ',2V ,0T '')I →II 是绝热过程,由绝热过程方程得1102()P V PV γγ''=I 、 III 两状态,由理想气体状态方程得110P V nRT '''= 220P V nRT '''=n 为气体的摩尔数,R 为气体的普适常数合并上三式,消去V 1、V 2得101020ln()ln()P P P T P T γ'=''''' (5.1.6) 由式(5.1.6)可知,只要测得1P '、0P 、2P '、0T '、0T ''就可求得空气的γ。
很显然,用现有仪器只能得出0T '、0T ''的粗略值,那么用公式(5.1.6)将毫无意义。
为了得出温度的较精确而直观值,需要解决这样两个问题:1.定出测量公式(5.1.4)中的I 0具体值;2.把温度传感器改装成为真正的数字温度计。
绝热膨胀等容吸热。