实验电阻报告
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
B
T R T =R ∞e ⇒B =R T ) R ∞ 1
T
电桥原理图 2. 金属电阻与温度关系
R t 2=R t 1[1+α(t 2-t 1)]⇒α=1dR t B =-2 R t dt T
∆n ∆R x /R x 3. 惠斯通电桥原理及灵敏度公式S =
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℃R t ,绘制R t -t 曲线,作50℃点切线,用斜率dR/dt和R 50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R 0由1397Ω变至1395Ω,
反偏一格R 0由1397Ω变至1399Ω。由原理3算得
S 1=698.5 S 2=698.5 =698.5
绘得R t -t 曲线如下:
测得50℃点切线斜率为-21.8,又由R 50=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R t -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R t -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R t -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R X 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。