实验指南
利用衍射光栅测量光的偏振状态的实验操作指南

利用衍射光栅测量光的偏振状态的实验操作指南引言:光的偏振是光学中一个重要的概念,它描述了光波中电场矢量的振动方向。
而衍射光栅则是一种常用的实验装置,可以用来测量光的偏振状态。
本文将为大家提供一份实验操作指南,帮助读者了解如何利用衍射光栅测量光的偏振状态。
材料和仪器:1. 衍射光栅:选择合适的衍射光栅,常见的有线性偏振光栅和圆偏振光栅。
2. 光源:选择适当的光源,如白光源、激光等。
3. 偏振片:根据实验需要,选择适当的偏振片。
4. 旋转台:用于调整光线的传输方向。
实验步骤:1. 准备工作: 将衍射光栅固定在实验中的合适位置,确保它与光源、偏振片和旋转台的位置相对稳定。
2. 检查光源: 开启光源并检查其工作状态。
确保光源发出的光线稳定且光强适中。
3. 调整旋转台: 将旋转台调整到合适的位置,以确保光线在传输过程中的方向稳定。
4. 发光实验: 将光源对准衍射光栅,并观察光线经过衍射光栅后的现象。
注意观察衍射光的方向和形态。
测量偏振状态:1. 产生线偏振光: 将衍射光栅的进尺光线通过一个线偏振片,调整线偏振片的方向,观察光线经过衍射光栅后的衍射现象。
记录下衍射图样的特征和方向。
2. 测量偏振角度: 旋转线偏振片的方向,观察并记录光栅衍射结果的变化。
当衍射图样的强度达到最小值时,记录下此时线偏振片的方向,这个角度即为光的偏振角度。
3. 产生圆偏振光: 将衍射光栅的进尺光线通过一个圆偏振片,观察并记录光线经过衍射光栅后的衍射图样的变化。
注意观察衍射光的圆周对称性以及明暗条纹的变化。
实验结果与分析:1. 根据上述测量步骤,我们可以确定光的偏振状态。
线偏振光时,衍射图样呈现出明显的直线形态;圆偏振光时,衍射图样呈现出圆周对称性。
2. 通过测量得到的线偏振片方向以及圆偏振片的旋转角度,我们可以计算出光的偏振角度。
这对于光学的研究以及其他相关领域的实验和应用具有重要意义。
实验注意事项:1. 在进行实验前,将所用的仪器设备校准好,确保其运行正常。
超导体的实验操作指南

超导体的实验操作指南引言:超导体是一种在极低温下具有零电阻特性的材料,具有广泛的应用前景。
本文将介绍超导体的实验操作指南,帮助读者了解超导体实验的基本原理和操作技巧。
一、实验前的准备工作1. 温度控制:超导体实验需要在极低温下进行,通常在液氮温度(-196℃)以下。
确保实验室内的温度稳定,并使用恰当的冷却设备,如液氮罐或制冷机。
2. 实验装置:准备好超导体样品、电源、电流计、磁场探测器等实验装置,并确保其正常工作。
3. 安全措施:超导体实验涉及到极低温和高电流,务必遵守实验室的安全规定,佩戴防护手套和护目镜等个人防护设备。
二、超导体样品的制备1. 材料选择:根据实验需求选择合适的超导体材料,如铜氧化物、铁基超导体等。
购买或制备纯净的样品,并确保其结构和成分符合实验要求。
2. 样品处理:根据实验目的,对超导体样品进行适当的处理,如磨削、切割、烧结等。
确保样品表面光滑、无氧化物和杂质。
3. 样品尺寸:根据实验设计,将超导体样品制备成适当的尺寸和形状。
通常可以采用线圈、薄片或粉末等形式。
三、超导体实验的基本原理1. 零电阻特性:超导体在低温下会出现零电阻现象,电流可以在超导体内部自由流动。
这是由于超导体中的电子形成了库珀对,通过库珀对散射来消除电阻。
2. 进入超导态:将超导体样品置于低温环境中,通常通过液氮或液氦冷却。
当样品温度降至超导转变温度以下,超导体进入超导态。
3. 磁场排斥效应:超导体在超导态下对磁场具有排斥效应,即磁场会被超导体排斥出样品内部。
这是由于超导体内部形成的库珀对对磁场产生抗磁性响应。
四、超导体实验的操作技巧1. 电流注入:使用电源将电流注入超导体样品,通常通过电流计控制注入的电流大小。
注意在注入电流前,确保样品已经进入超导态。
2. 磁场探测:使用磁场探测器测量超导体样品内部的磁场分布。
可以采用霍尔效应、SQUID等方法进行磁场测量,并记录磁场强度和分布图像。
3. 温度控制:保持实验室内的低温稳定,并记录样品的温度变化。
国际动物实验指南准则

国际动物实验指南准则1. 目的本准则旨在为开展动物实验提供一套人道且科学的指导方针,确保动物实验在符合伦理和科学原则的前提下进行。
2. 3R原则动物实验应遵循3R原则:减少(Reduction)、替代(Replacement)和精细化(Refinement)。
2.1 减少:应尽可能减少使用动物的数量,选择最小有效样本量。
优先考虑替代方法,如计算机模拟、体外培养等。
2.2 替代:应优先考虑使用无脊椎动物、微生物或其他低级生物,尽可能避免使用高等脊椎动物。
如必须使用高等动物,应从低级种类开始考虑。
2.3 精细化:应采取措施最大程度减轻动物的痛苦、压力和不适,包括适当的麻醉和镇痛、优化实验环境、培训工作人员等。
3. 动物饲养和管理3.1 应为实验动物提供适当的住所、饲料、水源和环境,满足其物种特定的需求。
3.2 应由受过专业训练的人员负责动物的日常管理和医疗保健。
3.3 应建立有效的生物安全和动物福利管理制度。
4. 实验设计与操作4.1 实验设计应经过科学和伦理审查,确保实验目的合理、方法可行。
4.2 实验操作应由经过培训的人员执行,并遵守标准操作程序。
4.3 应采取适当的疼痛relieving和镇静措施,减轻动物痛苦。
4.4 当实验目的达到或动物遭受过度痛苦时,应及时安乐死处理。
5. 实验记录与报告5.1 应保留完整的实验记录,包括实验目的、方法、结果和动物使用情况。
5.2 实验结果应以科学和透明的方式报告,不夸大或歪曲。
6. 伦理审查与监督6.1 所有动物实验计划应先通过机构动物实验伦理委员会的审查和批准。
6.2 应建立有效的监督机制,定期检查动物实验的合规性。
以上是一个概括性的国际动物实验指南准则框架,旨在保护实验动物的福利,同时确保实验的科学性和可靠性。
不同国家和机构可根据具体情况制定更加详细的准则。
高中学生科学实验安全操作指南

高中学生科学实验安全操作指南科学实验是高中学生学习科学知识的重要环节,通过实验可以帮助学生更深入地理解理论知识,并锻炼他们的观察能力和实践能力。
然而,科学实验也存在一定的风险,尤其是对于高中学生这样的年轻人来说,安全操作显得尤为重要。
下面我们将为大家详细介绍高中学生科学实验的安全操作指南。
一、实验前的准备在开始实验之前,学生们需做好充分的准备工作。
首先,要认真阅读实验操作手册,了解实验步骤并明确实验目的。
其次,检查实验仪器和药品是否齐全,并确保仪器设备工作正常。
最后,合理安排实验时间和实验地点,确保操作环境整洁、明亮,并保证有适宜的通风条件。
二、实验时的穿着实验时的穿着是确保实验安全的重要因素之一。
学生们应穿戴好实验服,避免穿着宽松的衣物和长发,以免被卷入实验仪器或被药品泼溅。
另外,在进行有毒性实验时应佩戴防护手套和护目镜,并且穿戴透气性好的鞋子,避免液体残留。
三、实验操作的技巧在进行实验操作时,学生们应细心操作,并做到操作轻柔。
特别是在操作脆弱的仪器和玻璃器皿时,要注意手法的温和,避免不必要的破损。
此外,在实验中要注意避免手指接触实验药品,使用工具进行操作。
四、化学品的使用和储存化学品的使用和储存是实验过程中需要特别注意的安全问题。
首先,学生们在使用化学品时应仔细阅读使用说明并严格按照要求操作。
其次,在选择储存化学品的位置时,应注意防潮、防火、防爆,并保持通风良好。
不同种类的化学品应分开储存,并做好标识。
五、实验后的清理实验结束后,学生们应该及时清理实验场地和仪器。
首先,将废弃物、残留液体等分类倒入专用容器,并妥善处理。
其次,清洁实验台面及仪器设备,保持整洁。
最后,将实验器材归位妥善保管,以备下次使用。
六、实验中的急救常识学生们在实验中应该掌握一些基本的急救常识,以备不时之需。
如被化学品溅到眼睛或皮肤上,应及时用大量清水冲洗,洗净后及时就医。
在紧急情况下,应该立即拨打急救电话,并采取相应的紧急处理措施。
测定表面张力的实验操作指南

测定表面张力的实验操作指南实验目的:测定液体的表面张力。
实验原理:表面张力是指液体表面上的分子间相互作用力。
在液体表面,由于表面分子的自由度受到限制,分子受到的内力为向内收缩的趋势。
这种现象可以用表面张力来描述。
表面张力的测定可以通过测量液体在一定温度下液体表面凹陷或凸起的高度来进行。
根据杨氏方程,可以通过测量液体的凹陷或凸起高度来计算表面张力的数值。
实验器材:1. 试管:用于盛放液体的容器。
2. 量筒:用于测量液体的体积。
3. 针管:用于形成液体在试管内的凹陷或凸起。
4. 温度计:用于测量液体的温度。
5. 数码显微镜:用于测量凹陷或凸起的高度。
实验步骤:1. 准备工作:a. 所有器材清洗:将试管、量筒、针管等器材用去离子水进行清洗,确保无杂质干净。
b. 温度调整:将待测液体放置在恒温水浴中,使得液体温度稳定在实验所需温度。
2. 实验操作:a. 预备操作:用量筒准确地量取一定量的待测液体,并注入试管中。
b. 形成凹陷或凸起:将针管浸入试管中,先将其中的空气排出,然后再将针管插入待测液体,形成凹陷或凸起。
c. 测量凹陷或凸起的高度:使用数码显微镜,对凹陷或凸起的液面进行测量,并记录读数。
d. 温度控制:在每次测量前后,使用温度计对待测液体的温度进行测量,确保温度稳定。
3. 数据处理与计算:a. 计算表面张力:根据液体的凹陷或凸起高度数据,利用杨氏方程以及已知数据(液体密度、重力加速度等)计算表面张力。
b. 数据统计:对多次实验测得的数据进行平均,并计算测量误差。
实验注意事项:1. 液体选择:为了减小实验误差,最好选择具有较大的表面张力的液体进行实验。
2. 温度控制:确保待测液体在实验过程中温度保持稳定。
3. 器材清洗:要保证使用的器材干净,以避免干扰实验结果。
4. 液面读数:使用数码显微镜时,注意对液面的读数精度和准确性。
实验结果分析:根据实验测得的表面张力数值,可以得到不同液体表面分子间相互作用力的大小。
九年级学生实验指南

九年级学生实验指南实验是学习科学知识的重要方式之一,通过实验可以帮助学生深入理解科学原理,培养观察、思考和实验操作的能力。
为了能够让九年级学生更好地进行实验,特制定以下实验指南,希望能够帮助他们更好地进行实验。
实验前的准备在进行实验之前,首先需要做好实验前的准备工作。
学生应当提前了解实验的目的、方法和步骤,熟悉实验器材的使用方法以及实验安全注意事项。
在实验室中,学生应当穿着实验服,并配备好实验用品,如护目镜、手套等。
实验操作步骤在进行实验时,学生应当按照实验步骤进行操作,注意仔细观察实验现象,记录实验数据。
在实验过程中,学生要注意保持实验环境的整洁,避免发生实验失败或事故。
实验安全注意事项实验时学生应该注意实验安全,严守实验室规定,遵守实验室操作规程。
在操作实验器材时要小心谨慎,避免造成意外伤害。
在实验操作过程中如有任何不明白或者疑问,应当及时向实验指导老师请教。
实验后的总结与反思实验结束后,学生应当根据实验数据对实验过程和实验结果进行总结和反思,分析实验结果是否符合预期,有哪些可以改进的地方。
通过总结与反思,可以更好地巩固实验内容,提高实验水平。
实验实例以下举例介绍一个简单的实验,供九年级学生参考:比较不同种类土壤的水分含量。
学生可以准备几种不同的土壤样本,采用天平称量土壤样本并记录质量,然后将土壤样本加入含水量一定的容器中,待土壤与水混合均匀后再次称量土壤样本的质量,计算水分含量百分比。
通过参与实验,九年级学生可以逐步掌握实验操作的方法和技巧,提高对实验问题的理解和分析能力。
希望学生们在进行实验的过程中,能够认真对待每一个实验,将实验视为学习科学知识的重要机会,努力提高自己的实验技能和操作水平。
这样不仅可以提高学生对科学的兴趣和热爱,还可以培养他们的实验能力和科学素养,为将来的学习和发展打下坚实的基础。
中学科学课 - 实验安全指南

中学科学课 - 实验安全指南为了确保中学科学实验课的安全,本指南提供了关于实验室安全的基本原则和具体操作要求。
所有实验室工作人员,包括教师、学生和实验技术人员,都应熟悉并遵守本指南。
1. 安全意识在实验前,必须强调安全意识。
学生应被告知实验中潜在的危险,并理解遵守实验室规则的重要性。
2. 个人防护装备(PPE)在开始任何实验活动之前,所有人员必须佩戴适当的个人防护装备,包括但不限于:- 实验室外套- 安全眼镜或护目镜- 手套- 适当的鞋类3. 实验室着装穿着宽松、关闭袖口的衣服,避免佩戴任何饰品(如项链、手镯等),以减少实验中的受伤风险。
4. 实验室规则- 不准在实验室内奔跑。
- 不准触摸实验台以外的任何物品。
- 使用实验室设备时必须遵循正确的操作程序。
- 在实验过程中,不得饮食或吸烟。
5. 实验操作- 在操作化学试剂时,应先阅读其安全数据表(SDS)。
- 使用实验室仪器时要小心谨慎,避免损坏。
- 加热实验物质时,应使用适当的加热设备,并保持适当的距离。
- 使用显微镜等精密仪器时,必须按照操作规程进行。
6. 化学品处理- 化学品应存放在指定的容器中,并标记清楚。
- 不要直接闻取化学品,应使用适当的通风设备。
- 处理腐蚀性、有毒或易燃化学品时,必须格外小心。
7. 紧急情况- 了解紧急事故的应急程序,包括火灾、化学品泄漏、伤害等。
- 熟悉急救箱的位置和使用方法。
- 在紧急情况下,立即通知实验室负责人和学校安全人员。
8. 实验结束与清洁- 在实验结束时,应将所有实验材料和废弃物放入指定的容器中。
- 实验台面必须清理干净,并检查是否有遗漏的物品。
9. 培训与监督- 所有实验教师和学生应接受实验室安全培训。
- 在实验过程中,教师应监督学生遵守实验室安全规则。
10. 安全检查- 实验室应定期进行安全检查,以确保设备和程序的安全性。
- 任何发现的安全问题应立即报告并尽快解决。
遵循本实验安全指南,可以帮助我们建立一个安全、有序的实验室环境,确保实验教学活动的顺利进行。
基于光电二极管的光强测量实验操作指南

基于光电二极管的光强测量实验操作指南光强测量实验是物理课程中常见的实验项目之一。
它通过使用光电二极管来测量光线的强度,帮助学生更好地理解光的性质和特点。
本文将为读者提供一份详尽的实验操作指南,帮助他们顺利完成基于光电二极管的光强测量实验。
I. 实验原理在进行实验之前,首先需要了解光电二极管的工作原理。
光电二极管是一种用来检测光线的装置,它能够将光转化为电信号。
当光照射到光电二极管上时,光子的能量会激发光电二极管中的电子,使其产生电流。
光强的大小与光电二极管输出的电流强度成正比。
II. 实验器材在进行实验之前,我们需要准备以下器材:1. 光电二极管:选择一种适用于实验的光电二极管。
确保光电二极管能够接收到实验所用光源的波长范围。
2. 光源:选择一个稳定的光源。
可以使用白炽灯、LED灯或激光器等。
根据实验需求选择合适的光源。
3. 测量仪器:使用数字万用表或光强仪等测量光电二极管输出的电流强度。
4. 连接线和电源:准备适配器和连接线等电器设备,用于将光电二极管与测量仪器连接。
III. 实验步骤1. 准备工作:将实验室环境调暗,并确保实验台面上无其他干扰光源。
确保实验器材清洁,光电二极管无污渍等。
2. 连接电路:将光电二极管的阳极和阴极分别连接到数字万用表的正负极,或将光电二极管连接到光强仪上。
3. 调整光源距离:将光源放置在距离光电二极管适当的距离上。
根据实验需求,调整光源距离,使其适合所需的光照强度。
4. 测量数据:打开光源,并通过测量仪器记录光电二极管输出的电流强度。
根据实验需求,可以改变光源距离或更换光源,继续测量不同强度的光。
5. 数据分析:根据测量结果绘制光强与光照强度的关系曲线。
根据实验结果,分析光电二极管的特性和工作范围。
IV. 实验注意事项在进行光强测量实验时,有几点需要注意:1. 实验环境:保持实验环境较暗,以减少干扰光源对实验结果的影响。
确保实验台面上无其他干扰光源。
2. 光源选择:根据实验需求选择合适的光源。
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实验一 金属箔式应变片性能——单臂电桥一、实验目的:了解金属箔式应变片,单臂电桥的工作原理和工作情况。
二、基本原理:本实验说明箔式应变片及单臂直流电桥的电源的原理和工作情况。
应变片是最常用的测力传感元件。
当用应变片测试时,应变片要牢固地粘贴在测试体表面,当测件受力发生形变,应变片的敏感栅随同变形,其电阻也随之发生相应的变化,通过测量电路,转换成电信号输出显示。
电桥电路是最常用的非电量电测电路中的一种。
当电桥平衡时,桥路对臂电阻乘积相等,电桥输出为零,在桥臂四个电阻R 1、R 2、R 3、R 4中,电阻的相对变化率分别为ΔR 1/ R 1、ΔR 2/ R 2、ΔR 3/ R 3、ΔR 4/ R 4,当使用一个应变片时,∑RRR ∆= ;当两个应变片组成差动状态工作,则有∑RRR ∆=2;用四个应变片组成两个差对工作,且R 1=R 2=R 3=R 4=R , ∑RRR ∆=4。
由此可知,单臂、半桥、全桥电路的灵敏度依次增大。
三、需用器件与单元:直流稳压电源、电桥、差动放大器、双平行梁、测微头、一片应变片、F/V 表、主、副电源。
四、旋钮初始位置:直流稳压电源打到±2V 档,F/V 表打到2V 档,差动放大增益最大。
五、实验步骤:1、了解所需单元、部件在实验仪上的位置,观察梁上的应变片,应变片为棕色衬底箔式结构小方薄片。
上下两片梁的外表面各贴两片受力应变片和一片补偿应变片,测微头在双平行梁前面的支座上,可以上、下、前、后、左、右调节。
2、将差动放大器调零:用连线将差动放大器的正(+)、负(–)、地短接。
将差动放大器的输出端与F/V 表的输入插口V i 相连;开启主、副电源;调节差动放大器的增益到最大位置,然后调整差动放大器的调零旋钮,使F/V 表显示为零,关闭主、副电源。
3、根据图1接线。
R 1、R 2、R 3为电桥单元的固定电阻;R x = R 4为应变片。
将稳压电源的切换开关置±4V 档,F/V 表置20V 档,调节测微头脱离双平行梁,开启主、副电源,调节电桥平衡网络中的W 1,使F/V 表显示为零,然后将F/V 表置2V 档,再调电桥W 1(慢慢地调),使F/V 表显示为零。
4、将测微头转动到10mm 刻度附近,安装到双平行梁的自由端(与自由端磁钢吸合),调节测微头支柱的高度(梁的自由端跟随变化)使F/V 表显示最小,再旋动测微头,使F/V 表显示为零(细调零),这时的测微头刻度为零位的相应刻度。
5、往上或往下旋动测微头,使梁的自由端产生位移,记下F/V 表显示的值。
建议每旋动测微头一周即∆X=0.5mm 记一个数值填入下表:6、根据所得结果计算系统灵敏度S=ΔV/ΔX (式中ΔV 为F/V 显示的相应电压变化,ΔX 为梁的自由端位移变化)。
注意事项:1、电桥上端虚线所示的四个电阻实际上并不存在,仅作为一标记,让学生组桥容易。
2、做此实验时应将低频振荡器的幅度关至最小,以减小其对直流电桥的影响。
3、电位器W 1、W 2,在有的型号仪器中标为RD 、RA 。
六、思考题:1、本实验电路对直流稳压电源和放大器有何要求?2、根据所给的差动放大器电路原理图(见附表一),分析其工作原理,说明它既能作差动放大,又可作同相或反相放大器。
差动放大器直流电压表 电桥平衡网络-4V图1实验二 金属箔式应变片:单臂、半桥、全桥比较一、实验目的:验证单臂、半桥、全桥的性能及相互之间的关系。
二、基本原理:说明实际使用的应变电桥的性能和原理。
已知单臂、半桥和全桥电路的∑R 分别为:ΔR/R 、2ΔR/R 、4ΔR/R 。
根据戴维南定理可以得出测试电桥的输出电压近似等于41·E ·∑R ,电桥灵敏度K u =V/ΔR/R ,于是对应单臂、半桥和全桥的电压灵敏度分别为1/4E 、1/2E 和E 。
由此可知,当E 和电阻相对变化一定时,电桥及电压灵敏度与各桥臂阻值的大小无关。
三、需用器件与单元:直流稳压电源、差动放大器、电桥、F/V 表、测微头、双平行梁、应变片、主、副电源。
四、旋钮初始位置:直流稳压电源打到±2V 档,F/V 表打到2V 档,差动放大器增益打到最大。
五、实验步骤:1、按实验一的方法将差动放大器调零后,关闭主、副电源。
2、按图1接线,图中R x =R 4为工作片,r 及W 1为电桥平衡网络。
3、调整测微头,使双平行梁处于水平位置(目测),将直流稳压电源打到±4V 档。
选择适当的放大增益,然后调整电桥平衡电位器W 1,使表头显示零(需预热几分钟表头才能稳定下来)。
4、旋转测微头,使梁移动,每隔0.5mm 读一个数,将测得的数值填入下表,然后关闭主、副电源:5、保持放大器增益不变,将R 3固定电阻换为与R 4工作状态相反的另一应变片即取两片受力方向不同的应变片,形成半桥,调节测微头,使梁到水平位置(目测),调节电桥W 1使F/V 表显示为零,重复(4)过程同样测得读数,填入下表:6、保持差动放大器增益不变,将R 1,R 2两个固定电阻换成另两片受力应变片(即R 1换成↕,R 2换成↑↓ ,)组桥时只要掌握对臂应变片的受力方向相同,邻臂应变片的受力方向相反即可,否则相互抵消没有输出。
接成一个直流全桥,调节测微头使梁到水平位置,调节电桥W1同样使F/V表显示零。
重复(4)过程将读出数据填入下表:7、在同一坐标纸上描出X-V曲线,比较三种接法的灵敏度。
注意事项:1、在更换应变片时应将电源关闭。
2、在实验过程中如发现电压表发生过载,应将电压量扩大。
3、在本实验中只能将放大器接成差动形式,否则系统不能正常工作。
4、直流稳压电源±4V不能打的过大,以免损坏应变片或造成严重自热效应。
5、接全桥时请注意区别各片子的工作状态方向。
实验三金属箔式应变片温度效应及补偿一、实验目的:了解温度对应变测式系统的影响。
二、基本原理:温度变化引起应变片阻值发生变化的原因是应变片电阻丝的温度系数及电阻丝与测试件材料的线膨胀系数不同,由此引起测试系统输出电压发生变化。
用补偿片法是应变电桥温度补偿方法中的一种,如图3所示。
在电桥中,R1为工作片,R2为补偿片,R1= R2。
当温度变化时两应变片的电阻变化,ΔR1与ΔR2相等,桥路如原来是平衡的,则温度变化后R1R4= R2R3,电桥仍满足平衡条件,无漂移电压输出,由于补偿片所贴位置与工作片位置相差90˚,所以只感受温度变化,而不感受悬臂梁的应变。
三、需用器件与单元:可调直流稳压电源、-15V不可调直流稳压电源、电桥、差动放大器、F/V表、测微头、加热器、双平行梁、液晶温度表、主、副电源。
四、旋钮初始位置:主、副电源关闭、直流稳压电源置±4V档,F/V表置20V档,差动放大器增益旋钮置最大。
五、实验步骤:1、了解加热器在实验仪中的位置及加热符号,加热器封装在双平行的上片梁与下片梁之间,结构为电阻丝。
2、将差动放大器的(+)(-)输入端与地短接,输出端插口与F/V表的输入插口Vi图3相连。
3、开启主、副电源,调节差放零点旋钮,使F/V表显示零,再把F/V表的切换开关置2V档,细调差放零点,使F/V表显示为零。
关闭主、副电源,F/V表的切换开关置20V档,拆去差动放大器输入端的连线。
4、按图1接线,开启主、副电源,调电桥平衡网络的W电位器,使F/V表显示1电位器,使F/V表显示为零。
零,然后将F/V表的切换开关置2V档,调W15、在双平衡梁的自由端(可动端)装上测微头,并调节测微头。
使F/V表显示为零。
6、将-15V电源连到加热器的一端插口,加热器另一端插口接地;F/V表的显示在变化,待F/V表显示稳定后,记下显示数值,并用液晶温度表测出温度,记下温度值。
关闭主、副电源,等待数分钟使梁体冷却到室温。
换成→应变片(补偿片),重复7、将F/V表的切换开关置20V档,把图中的R34-6过程。
8、比较两种情况的F/V表数值:在相同温度下,补偿后的输出变化小很多。
9、实验完毕,关闭主、副电源,所有旋钮转至初始位置。
六、思考题:为什么不能完全补偿?(提示:从补偿应变片和受力应变片所贴的位置点、梁的温度梯度考虑。
实验四热电偶原理及分度表的应用一、实验目的:了解热电偶的原理及分度表的应用。
二、基本原理:热电偶的基本工作原理是热电效应,两种不同的导体互相焊接成闭合回路时,当两个接点温度不同时回路中就会产生电流,这一现象称为热电效应,产生电流的电动势叫做热电势。
通常把两种不同导体的这种组合称为热电偶(具体热电偶原理参考教材)。
即热端和冷端的温度不同时,通过测量此电动势即可知道两端温差。
如固定某一端温度(一般固定冷端温度为室温或零摄氏度)。
则另一端的温度就可知,从而实现温度的测量。
本仪器中热电偶为镍铬-考铜热电偶。
三、需用器件与单元:-15V不可调直流稳压电源、差动放大器、F/V表、加热器、热电偶、液晶温度表、主副电源。
四、旋钮初始位置:F/V表切换开关置2V档,差动放大器增益最大。
五、实验步骤:1、了解热电偶在实验仪上的位置及符号,实验仪所配的热电偶是由镍铬-考铜组成的简易热电偶,分度号为E 。
实验仪有两个热电偶,它封装在双平行梁上片梁的上表面(在梁表面中间二根细金属丝焊成的一点,就是热电偶)和下片梁的下表面,两个热电偶串联在一起产生的热电势为两者的总和。
2、按图4接线,开启主、副电源,调节差动放大器调零旋钮,使F/V 表显示零,记录下液晶温度表的室温。
3、将-15V 直流电源或可调直流电源接入加热器的一端,加热器的另一端接地,观察F/V 表显示值的变化,待显示值稳定不变时记录下F/V 表显示的读数E 。
4、用液晶温度表测出上片梁表面热电偶处的温度t 并记录下来。
(注意:温度计的测温探头不要触到应变片,只要触及热电偶处附近的梁体即可)。
5、根据热电偶的热电势与温度之间的关系式:Eab(t , t 0)= Eab(t , t n ) + Eab(t n , t 0)其中:t ——热电偶的热端(工作端或称测温端)温度。
t n ——热电偶的冷端(自由端)温度,也就是室温。
t 0—— 0˚C ( t n = t 0 )(1) 热端温度为t ,冷端温度为室温时热电势:Eab(t , t n )=(F/V 表显示E)/300(300为差动放大器的放大倍数)。
(2) 热端温度为室温,冷端温度为0˚C ,镍铬−考铜的热电势:Eab( t n ,t 0 ):查以下所附的热电偶自由端为0˚C 时的热电势和温度的关系即镍铬−考铜热电偶分度表,得到室温(温度计测得)时的热电势。
(3) 计算:热端温度为t ,冷端温度为0˚C 时的热电势Eab( t ,t 0 ),根据计算结果,查分度表得到温度t 。
t 热电偶差放F/V 表图4镍铬−考铜热电偶分度表(自由端温度为0˚C)分度号:E6、热电偶测得温度值与液晶温度表测的温度值相比较。