普物實驗復習——非平衡電橋測熱敏電阻的溫度特性——固體線膨脹系數(shù)的測定非平衡電橋測熱敏電阻

的溫度特性實驗原理1.熱敏電阻的溫度特性熱敏電阻是熱敏電阻是對溫度非常敏感的一種半導體電阻，它在不同溫度時有不同的阻值。2、非平衡電橋本實驗中熱敏電阻隨著溫度的變化，阻值變化很快，電橋很難調(diào)到平衡，用非平衡電橋測量較為方便。實驗操作1.電路連接：電源正極接熱敏電阻，熱敏電阻接微安表的正極。3.冷水中調(diào)零偏熱水中調(diào)滿偏2.電源大小為1.0~2.0V（1）冷水中調(diào)平衡的一個簡單方法是：使R3=R4(幾千歐)，然后調(diào)節(jié)R2，使電橋基本平衡（2）熱水中調(diào)滿偏：保證R2不變，同步調(diào)節(jié)R3和R4（保持R3=R4），直到接近滿偏4.記錄R2,R3,R4,E,Rg的值，且每下降5個攝氏度就記錄一次微安表讀數(shù)和溫度計讀數(shù)EuAVKRTR3R4R2BDt(0C）R(kΩ)8.007.006.005.004.003.002.0030.040.050.060.070.080.090.0100.0Rt---t圖圓滑、細曲線橫、縱標要標單位坐標的準確位對應于整數(shù)格圖名AlnR4.1004.0003.9003.8003.7003.6003.500

2.6002.7002.8002.9003.0003.1003.2003.300T－1(×10－3K-1）lnRt------1/T圖縱坐標沒單位用直線上兩點計算斜率，不要用測量得到的兩點計算若R有3位，結果的尾數(shù)與真數(shù)的位數(shù)相同,如R＝400Ω，lnRt＝5.991（2.620，3.540）（3.230，4.090）思考題

1．非平衡電橋與平衡電橋有什么異同？答：兩種電橋的異同：電路相同；不同在于：平衡電橋；調(diào)平衡后，利用電壓關系求電阻；非平衡電橋不需調(diào)平衡，即不需要Ig＝0，而是通過Ig

求電阻。2．熱敏電阻有什么樣的溫度特性？為什么要用非平衡電橋而不是平衡電橋測量熱敏電阻的溫度特性？答：電阻值隨溫度變化而變化。若用惠斯登電橋測量電阻時，電橋應調(diào)到平衡狀態(tài)。由于被測電阻阻值變化很快，電橋很難調(diào)到平衡，這時用非平衡電橋測量較為方便。它不需調(diào)平衡，即不需要Ig

＝0，而是通過Ig求電阻。4．微安表和電源的正負極可隨便接嗎？為什么？答：不可以。通過微安表的電流必須從正極進，負極出。例如根據(jù)電路圖，當溫度升高時，RT阻值下降，B點電壓比D點高，所以電流從B點到D點，即微安表正極必須連B點，負極連D點。如果RT位置或電源極性方向改變，微安表的接法也應隨之改變。EuAVKRTR3R4R2BD5．試利用以上所學知識設計一個半導體溫度計。

答：利用電流表讀數(shù)與阻值一一對應的關系，可以用熱敏電阻作為探頭，用微安表測量Ig

，并將微安表刻度盤的電流分度值改變?yōu)闇囟确侄戎?，這樣的組合就可以用來測量溫度。

注意不同的溫度范圍應選擇不同的熱敏電阻與微安表。

這樣的溫度計具有體積小、對溫度反應靈敏和便于操控的優(yōu)點。6．能否用惠斯登電橋做該實驗？請你設計一下，并畫出電路圖。除此之外還可用什么儀器代替？答：可以，直接用箱式惠斯登電橋測熱敏電阻阻值。如圖，調(diào)節(jié)合適比率和比率臂電阻，使靈敏電流計指向零刻度，然后迅速從溫度計讀出此時的溫度（由于溫度是動態(tài)變化的，故測量時可提前2℃進行跟蹤，以保證測量速度與測量精度）。除此之外，還可以用數(shù)字多用表（電阻檔）代替惠斯登電橋。操作1、安裝千分表時注意被測物體與千分表測量頭保持在同一直線上。2、安裝時，為使千分表與隔熱棒有良好接觸，我們通常使千分表讀數(shù)值在0.2-0.3mm處，然后固定千分表，再轉(zhuǎn)動千分表圓盤，使長指針與零刻度線重合。數(shù)據(jù)處理1、作圖時，坐標軸上最小整數(shù)格表示△l、△t分別代表0.001mm、0.1℃；且△l有4個有效位數(shù)。思考題1、為什么要在t和△l穩(wěn)定的時候才能讀數(shù)？讀數(shù)穩(wěn)定時，說明樣品基本受熱均勻，此時讀數(shù)反映的是真實溫度和伸長量。2、低導熱體的作用是什么？與被測物接觸的一端為什么是尖的？低導熱體在這里起隔熱和力的傳遞作用，導熱性低，不易受熱，那就不易膨脹，那就能保證千分表測