大學(xué)物理實驗報告霍爾效應(yīng)-資料下載頁
2024-10-17 22:34本頁面
【正文】 材料的物理性質(zhì)有關(guān)。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據(jù)電阻定律寫為 式中 為兩電極間距離，為熱敏電阻的橫截面。對某一特定電阻而言，與b均為常數(shù)，用實驗方法可以測定。為了便于數(shù)據(jù)處理，將上式兩邊取對數(shù)，則有（1—3）上式表明 與 呈線性關(guān)系，在實驗中只要測得各個溫度 以及對應(yīng)的電阻 的值，以 為橫坐標，為縱坐標作圖，則得到的圖線應(yīng)為直線，可用圖解法、計算法或最小二乘法求出參數(shù) a、b的值。熱敏電阻的電阻溫度系數(shù) 下式給出（1—4）從上述方法求得的b值和室溫代入式（1—4），就可以算出室溫時的電阻溫度系數(shù)。熱敏電阻 在不同溫度時的電阻值，可由非平衡直流電橋測得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示，b、d之間為一負載電阻，只要測出，就可以得到 值。物理實驗報告 化學(xué)實驗報告 生物實驗報告 實驗報告格式 實驗報告模板當負載電阻 →，即電橋輸出處于開 路狀態(tài)時，=0，僅有電壓輸出，用 表示，當 時，電橋輸出 =0，即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測量的準確性，在測量之前，電橋必須預(yù)調(diào)平衡，這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關(guān)。（1—5）在測量mf51型熱敏電阻時，非平衡直流電橋所采用的是立式電橋，且，則（1—6）式中r和 均為預(yù)調(diào)平衡后的電阻值，測得電壓輸出后，通過式（1—6）運算可得△r，從而求的 =r4+△r。熱敏電阻的電阻溫度特性研究根據(jù)橋式，預(yù)調(diào)平衡，將“功能轉(zhuǎn)換”開關(guān)旋至“電壓“位置，按下g、b開關(guān)，打開實驗加熱裝置升溫，每隔2℃測1個值，并將測量數(shù)據(jù)列表（表二）。溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65 電阻ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748 ()表二 非平衡電橋電壓輸出形式（立式）測量mf51型熱敏電阻的數(shù)據(jù) 溫度t℃ 實驗結(jié)果誤差通過實驗所得的mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數(shù)學(xué)表達式為。根據(jù)所得表達式計算出熱敏電阻的電阻～溫度特性的測量值，與表一所給出的參考值有較好的一致性，如下表所示： 表三 實驗結(jié)果比較 溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65 參考值rt ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748 相對誤差 % 從上述結(jié)果來看，基本在實驗誤差范圍之內(nèi)。但我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，電阻值變小，但是相對誤差卻在變大，這主要是由內(nèi)熱效應(yīng)而引起的。內(nèi)熱效應(yīng)的影響在實驗過程中，由于利用非平衡電橋測量熱敏電阻時總有一定的工作電流通過，熱敏電阻的電阻值大，體積小，熱容量小，因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產(chǎn)生穩(wěn)定的高于外界溫度的附加內(nèi)熱溫升，這就是所謂的內(nèi)熱效應(yīng)。在準確測量熱敏電阻的溫度特性時，必須考慮內(nèi)熱效應(yīng)的影響。本實驗不作進一步的研究和探討。實驗小結(jié)通過實驗，我們很明顯的可以發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的阻值對溫度的變化是非常敏感的，而且隨著溫度上升，其電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類傳感器，可使微小的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓纬纱蟮男盘栞敵?，特別適于高精度測量。又由于元件的體積小，形狀和封裝材料選擇性廣，特別適于高溫、高濕、振動及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器，可應(yīng)用與各種生產(chǎn)作業(yè)，開發(fā)潛力非常大。參考文獻：[1] 竺江峰，蘆立娟，魯曉東。大學(xué)物理實驗[m] [2] 楊述武，楊介信，陳國英。普通物理實驗（二、電磁學(xué)部分）[m] 北京：高等教育出版社 [3] 《大學(xué)物理實驗》編寫組。大學(xué)物理實驗[m] 廈門：廈門大學(xué)出版社 [4] 陸申龍，曹正東。熱敏電阻的電阻溫度特性實驗教與學(xué)[j]
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