实验题目:用热敏电阻测温度实验目的:用惠斯通电桥测量电阻的温度系数α实验原理:1.半导体电阻与温度关系式2.金属电阻与温度关系3.惠斯通电桥原理及灵敏度公式实验步骤:1.测室温下电阻,求电桥灵敏度。2.测24.8℃~85℃每隔5℃Rt,绘制Rt-t曲线,作50℃点切线,用斜率dR/dt和R50由原理2求α。3.作ln{Rt}-1/T曲线,确定R∞,B。由原理2求α。4.比较2,3中两结果那个更准确。实验数据:在室温27.2℃下测得正偏1格R0由1397Ω变至1395Ω,反偏一格R0由1397Ω变至1399Ω。由原理3算得S1=698.5S2=698.5S=698.524.8℃~85℃每隔5℃的Rt-t特性t(℃)24.8253025404550Rt(Ω)1556150012341044900771650t(℃)55606570758085Rt(Ω)553472402346300262231绘得Rt-t曲线如下:电桥原理图测得50℃点切线斜率为-21.8,又由R50=650Ω可求得α1=-0.034。又有ln{Rt}-1/T曲线:其中直线方程为y=3354x-3.9。当x=0时,有ln{R∞}=-3.9,R∞=0.02Ω。又有B=3354。故由原理2算得50℃时电阻温度系数α2=-0.032。实验结论:第2步中方法算得α1=-0.034,第3步中方法可以算得α2=-0.032。由于第2步计算中需要对Rt-t曲线上的某一点作切线,此过程中绘图仪器会产生较大误差。而第3步所绘制的ln{Rt}-1/T曲线线性拟合的结果实际上是多组测量值的平均,故第3步所用方法测得的α2较为准确。误差分析:1.测室温下电阻时,所用水温可能发生变化,影响电桥灵敏度测量精度;2.测量Rt-t特性时,由于是动态读数,故可能所读温度值已不是当时温度。且玻璃温度计的温度示值可能于实际温度有差异。3.绘制Rt-t曲线的切线时,由于人眼和绘图工具的因素会对斜率测量结果产生误差。思考题:1.如何提高电桥灵敏度答:提高灵敏度的方法主要是加强RX变化时G的反应。方法有选用更灵敏的检流计,加大电桥供电电压等。2.电桥选择不同量程时,对结果的准确度(有效数字)有何影响?答:选择较小的量程本应使准确度提高,但由于本实验中1)电桥灵敏度限制:电阻变化2Ω时检流计才有明显变化;2)测量过程中必须用到最大量程9999Ω档故在计算中量程选择不会对结果有效数字产生影响。3.若玻璃温度计的温度示值与实际温度有所差异,对实验结果有什么影响?该如何保证所测温度值准确?答:若有差异,将会影响实验结果的准确度。为使所测温度值尽量准确,可以在温度计示数接近待测值时减小电炉火力,也可以把装有温度计和热敏电阻的试管放入较多水中加热,利用水的比热缓冲温度变化。