温度系数的测量

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温度系数测量精讲

温度系数测量精讲

δ10=(R10-R20)/R20为温度由20°变为10°时的阻值相对变化。
一、温度特性的概念
2.电容温度系数: 在极限温度范围内,温度每改变一度,容量的相对变化率。
ac=TKC=dC/(Cdt)
或介电系数温度系数:
aε=TKε=dε/(εdt)
同样由于温度系数变化的非线性,故采用容量的平均温度系数 ac=(C2-C1)/C1(t2-t1) ×1e6( 1e-6/°C ) C1为室温t1下测得的容量; C2为极限温度下测得的容量。
一、温度特性的概念
电子材料温度特性的表征可采用下面三种形式:
(1)电阻或电容(或介电系数)的温度系数。 参数:αR,αc,αs
(2)极限温度下电阻值或电容量(或介电系数)变化百分率。
(3)阻值或容量温度循环漂移。
一、温度特性的概念
1.电阻温度系数: 在某一规定的环境温度范围内,温度每改变一度电阻值的相对变化
四、电容温度系数测量
差频法原理图
由于电容的温度特性,当被测电容在不同温度时,得到零差 时标准电容器减小的电容值不同,因此可利用此来确定待测电 容器的温度系数。
四、电容温度系数测量
(1)在温度T1时,零差标准可变电容读数为C1,回路 总电容C1+Cx;。
(2)在温度T2时,改变标准可变电容,使之恢复零差, 此时电容读数为C2,回路总电容C2+Cx+ ⊿ C;。
(4)采用灵敏传感器,如电阻温度计等,配合 PID控制, 提高控制灵敏度和精度。
三、电阻温度系数测量
电阻温度系数的测量方法:
1.间接测量法
间接测量通常采用两箱法: 将电阻样品置于规定的T1、T2下达到热平衡,利用上面章节介
绍的各种电阻测量仪,分别测量其阻值,然后按照温度系数定义 及公式计算得到。

常用的温度测量方法

常用的温度测量方法

常用的温度测量方法温度的测量方法,按照测量温度所使用1:具以及原理的不同,通常分为以下儿种:电阻变化:热敬导体或半导体在受热后导致的电阻值变化。

热膨胀:固体、气体、液体等在受热后发生的热膨胀。

热电效应:不同材质导线连接的闭合回路,两接点的温度不同,造成回路内所产生热电势。

热辐射:物体的热辐射随温度的变化而变化。

其它:射流测温、涡流测温、激光测温等。

下表是各种不同温度计的量程和优缺点比较表3-1各种温度计的比较下面对儿种常用温度计进行性详细的说明:(-)玻璃管温度计1.常用玻璃管温度计特点:玻璃管温度计结构简单、价格便宜、读数方便,而且有较高的精度种类:实验室用得最多的是水银温度计和有机液体温度计。

水银温度计测量范围广、刻度均匀、读数准确,但玻璃管破损后会造成汞污染。

有机液体(如乙醇、苯等)温度计着色后读数明显,但山于膨胀系数随温度而变化,故刻度不均匀,读数误差较大。

2.玻璃管温度计的安装和使用(1)玻璃管温度计应安装在没有大的振动,不易受碰撞的设备上。

特别是有机液体玻璃温度计,如果振动很大,容易使液柱中断。

(2)玻璃管温度计的感温泡中心应处于温度变化最敬感处。

(3)玻璃管温度计要安装在便于读数的场所。

不能倒装,也应尽量不要倾斜安装。

(4)为了减少读数误差,应在玻璃管温度讣保护管中加入甘油、变压器油等,以排除空气等不良导体。

(5)水银温度计读数时按凸面最高点读数;有机液体玻璃温度计则按凹面最低点读数。

(6)为了准确地测定温度,用玻璃管温度计测定物体温度时,如果指示液柱不是全部插入欲测的物体中,会使测定值不准确,必要时需进行校正。

3.玻璃管温度计的校正玻璃管温度计的校正方法有以下两种:(1)与标准〉标准温度计在同一状况下比较实验室内将被校验的玻璃管温度计与标准温度计插入恒温糟中,待恒温槽的温度稳定后,比较被校验温度计与标准温度讣的示值。

示值误差的校验应采用升温校验,因为对于有机液体来说它与毛细管壁有附着力,在降温时,液柱下降会有部分液体停留在毛细管壁上,影响读数准确。

原电池电动势及其温度系数的测定

原电池电动势及其温度系数的测定

(Q-QH2)
(Q)
(QH2)
电极反应为:
Q + 2H+(a1) + 2e-
QH2
电极反应的能斯特方程为:
EQ / QH2
E Q /QH2
RT 2F
ln
(QH 2 ) (Q) 2 (H )
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2020/5/30
二、实验原理
EQ / QH2
E Q /QH2
RT 2F
ln
(QH 2 ) (Q) 2 (H )
近似取α(Q) ≈α(QH2),则在298.15K时上式简化为:
EQ / QH2
E Q /QH2
2.303 RT F
1
lg (H )
EQ / QH2
E Q/ QH2
0.0592pH
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二、实验原理
饱和汞电极: Hg2Cl2(s)+2e-
化学电池温度系数的测定
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一、实验目的要求
1.了解电动势的测量原理及方法,用数字式电子电位差计 测定原电池的电动势;
2.了解可逆电池电动势温度系数及其实验测量方法; 3.了解电动势法测量电解质溶液pH的原理,测定电解质
溶液的pH值
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塑料底座
图带循环水恒温夹套的电池构造图 1电解池,2恒温夹套,3甘汞电极, 4 盐桥,5 铂金电极,
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四、实验操作步骤
1.依照图3-37-1将铂金电极饱和甘汞电极、盐桥等组 装好,将少量醌氢醌溶解在0.0100mol.L-1HCl水溶液中 至饱和,然后移入电池内将原电池与超级恒温水浴连接 好。

利用干涉方法测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数实验报告

利用干涉方法测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数实验报告

光斑,用纸挡在样品玻璃B、,消失的条纹是由下
表面反射;转动样品使得A、B、C三个光斑处于同
一水平面上以保证d和H相垂直。
图6:楔角测量整体示意图 图6:楔角测量整体示意图
3) 用卷尺测量出高度H,直尺测量出d,重复调节测量5次并记录相
应的实验数据
4、 实验结果
实验1:测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数
(7)
由此计算得:、;
故:、。
,由不确定度传递公式:
(8)
(9)
由(8) (9)两式计算得:、;
故:、
第二组数据
1) 实验条件:两组实验均加入4cm水深的水,并对加热时间、自然
降温时间、总降温时间及加水降温时水的温度进行记录。
2) 线性拟合:与第一组的拟合方式相同,图像均为直线,不再列
出。拟合结果如下:
像:
图7a:T-m1升温过程拟合图像 图7a:T-m1升温过程拟合图像 图7b:T-m1降温过程拟合图像 图7b:T-m1降温过程拟合图像 图7c:T-m2升温过程拟合图像 图7c:T-m2升温过程拟合图像
图7d:T-m2降温过程拟合图像
拟合结果如下:(拟合均取之间的数据)
表格 2:第一组数据实验结果
测量玻璃的热膨胀系数和折射率温度系数
摘要:本实验基于条纹移动数与温度的线性关系,利用激光干涉法对玻璃的热膨胀系数及折射 率温度系数进行定量测量,线性拟合后由结果分析实验所存在的系统误差,确定自然冷却降温 法为最理想的实验条件,该实验装置结构简单、调节方便、条纹移动清晰,自然降温法获得的 数据线性良好,较为准确。 关键词:热膨胀系数 折射率温度系数 激光干涉法 楔角 自然冷却
的温度等等,分析实验数据已得到较为理想的实验条件。

由p和r怎么查温度校正系数

由p和r怎么查温度校正系数

由p和r怎么查温度校正系数
要使用p和r查找温度校正系数,您需要先了解比热容(p)和热敏电阻温度系数(r)的含义以及它们之间的关系。

比热容是表示物质吸收或释放热量时温度变化的量,而热敏电阻温度系数则表示热敏电阻随温度变化的敏感程度。

在已知比热容和热敏电阻温度系数的情况下,可以使用以下公式计算温度校正系数:温度校正系数= p ×(1 + (r - 1) ×0.00393)。

这个公式可以帮助您将比热容和热敏电阻温度系数转化为温度校正系数,以更准确地测量温度。

需要注意的是,不同的物质具有不同的比热容和热敏电阻温度系数,因此在使用该公式时需要确保您所使用的参数适用于待测物质。

同时,该公式仅适用于理想情况下的线性关系,实际情况可能存在偏差。

因此,建议在使用该公式前进行实验验证,以确保测量结果的准确性。

温度传感器的温度系数测量

温度传感器的温度系数测量

温度传感器的温度系数测量【目的要求】1.了解温度传感器的温度特性;2.了解温度传感器电路的静态特性;3.学习测量温度传感器电路的输出—输入特性,并测定铂电阻(热敏电阻)的温度系数。

【实验仪器】铂电阻(热敏电阻),温度传感器,数字万用表(3位半),温度计,保温杯,导线。

【实验原理】传感器是能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成。

通过传感器将温度、压力、湿度等非电学量转换为电压等电学量进行检测,作为现代信息技术的基础——一传感器技术越来越广泛地应用在非电学量测量和智能检测、自动控制系统中。

使用电阻型传感器时(如:温度、压力等),经常用到非平衡电桥电路,本实验用非平衡电桥和铂电阻温度传感器组成测温电路,测量此电路的输出—输入特性,并测定铂电阻的温度系数。

1.铂电阻温度传感器的温度特性当温度变化时,导体或半导体的电阻值随温度而变化,这称为热电阻效应。

根据电阻与温度的对应关系,通过测量电阻值的变化可以检测温度的改变,由此可制成热电阻温度传感器.一般将金属材料的电阻温度传感器称作热电阻;半导体材料的则称作热敏电阻。

通常金属材料的电阻值随温度升高而增大.这是因为温度越高,晶格振动越剧烈,从而使电子和晶格的相互作用越强,因此金属热电阻一般具有正温度系数.常用的热电阻材料有铜和铂。

工业用铂热电阻(Ptl0、Pt100、Pt1000)广泛用来测量一200~850 ℃范围的温度.在少数情况下,低温可测至一272 ℃(1 K),高温可测至1000 ℃.标准铂电阻温度计的准确度最高,可作为国际温标中961.78 ℃以下内插用标准温度计。

它具有准确度高、灵敏度高、稳定性好等优点。

工业铂热电阻温度特性如下:在-200~0 ℃时,].)100(1[320T C T C BT AT R R T -+++= (1)在0~850 ℃时,).1(20BT AT R R T ++= (2)在(1)式和(2)式中,R T 为温度T 时的铂电阻阻值,R 0为0℃时的铂电阻阻值,式中系数为 A=3.9083×10-3℃-1, B=-5.775×10-7℃-1, C=-4.183×10-12℃-1在-200~850 ℃时,B 级工业铂热电阻有关技术参数如下: 测温度允许偏差/ ℃:±(0.30+0.005│T │);电阻比W 100(R 100/R 0):1.385±0.001。

实验报告-非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数

实验报告-非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数

大学物理实验报告实验5-2 非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数一、实验目的用非平衡电桥研究热敏电阻特性,并求出具体热敏电阻的特性参数和温度系数二、实验器材热敏电阻、数字万用表、ZX-21型电阻箱、滑线变阻器、固定电阻器、水浴锅、温度计、直流稳压电源等。

三、实验原理(1)在电桥平衡时,桥路中的电流Ig=0(如图),桥臂电阻之间存在如下关系:R1/R2=Rx/R3如果被测电阻的阻值Rx 发生改变而其他参数不变,将导致Ig ≠0,Ig 是Rx 的函数.因此,可以通过Ig 的大小来反映Rx 的变化。

这种电桥称为非平衡电桥,它在温度计、应变片、 固体压力计等的测量电路中有广泛应用.(2)热敏电阻是用半导体材料制成的非线性电阻,其特点是电阻对温度变化非常灵敏.与绝大多数金属电阻率随温度升高二缓慢增大的情况完全不同,半导体热敏电阻随温度升高,电阻率很快减少.在一定温度范围内,热敏电阻的阻值Rt 可表示为:Rt=aexp(b/T)式中T 为热力学温度,a 、b 为常量,其值与材料性质有关. 热敏电阻的电阻温度系数α定义为:2d TbRtdT Rt -==α四、实验步骤(1)热敏温度计定标:①如图连接线路(接线时不要打开电源),其中Rx 为热敏电阻,R3为试验中给出的总阻值为1750Ω的滑动变阻器.将Rx置于水浴锅中,注意不能接触水浴锅的壁和底.②调节R1为1000Ω,R2为100Ω,R3大约处在1500Ω的位置,打开直流稳压电源,调节电源电压为2V,数字万用表置于2mA档(先不要打开水浴锅电源)。

③从Ig=0时开始测量。

调节Ig=0后,先将水浴锅设于“测温”,再打开水浴锅电源,马上记录下此时温度显示值t。

④将水浴锅设于"设定",旋转"温度设定"旋钮至90℃ ,水浴锅开始对热敏电阻加热。

记录10组不同温度t下的Ig,每隔5℃测一次,得到热敏电阻的定标曲线t-Ig。

(2)利用已记录的Ig,把热敏电阻换成电阻箱,通过调节电阻箱的阻值,使数字万用表显示相应的Ig,从而测出对应的Rt,得到Rt-t曲线,并根据数据组(Rt,T),对Rt=aexp(b/T)进行变量变换,变成表达式Y=A+BX形式,利用最小二乘法拟合得到具体热敏电阻的特性参数a、b。

非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告

非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数实验报告

一、 名称:非平衡电桥测量热敏电阻的温度系数 二、 目的:1、掌握非平衡电桥的工作原理。

2、了解金属导体的电阻随温度变化的规律。

3、了解热敏电阻的电阻值与温度的关系。

4、学习用非平衡电桥测定电阻温度系数的方法。

三、 仪器:1、热敏电阻。

2、数字万用表。

3、ZX-21型电阻箱。

4、滑线变阻器。

5、固定电阻器。

6、水浴锅。

7、温度计。

8、直流稳压电源等。

四、 原理:热敏电阻由半导体材料制成,是一种敏感元件。

其特点是在一定的温度范围内,它的电阻率T ρ随温度T 的变化而显著地变化,因而能直接将温度的变化转换为电量的变化。

一般半导体热敏电阻随温度升高电阻率下降,称为负温度系数热敏电阻(简称“NTC ”元件),其电阻率T ρ随热力学温度T 的关系为 T B T e A /0=ρ…(5),式中0A 与B 为常数,由材料的物理性质决定。

也有些半导体热敏电阻,例如钛酸钡掺入微量稀土元素,采用陶瓷制造工艺烧结而成的热敏电阻在温度升高到某特定范围(居里点)时,电阻率会急剧上升,称为正温度系数热敏电阻(简称“PTC ”元件)。

其电阻率的温度特性为:TB T eA ⋅'=ρρ…(6),式中A '、ρB 为常数,由材料物理性质决定。

在本实验中我们使用的是负温度系数的热敏电阻。

对于截面均匀的“NTC ”元件,阻值T R 由下式表示: T B TT e SlA S l R /0==ρ (7),式中l 为热敏电阻两极间的距离,S 为热敏电阻横截面积。

令SlA A 0=,则有: T B T Ae R /=…(8),上式说明负温度系数热敏电阻的阻值随温度升高按指数规律下降,如图2所示,可见其对温度的敏感程度比金属电阻等其它感温元件要高得多。

由于具有上述性质,热敏电阻被广泛应用于精密测温和自动控温电路中。

对(8)式两边取对数,得A T BR T ln 1ln +=…(9),可见T R ln 与T1成线性关系,若从实验中测得若干个T R 和对应的T 值,通过作图法可求出A (由截距A ln 求出)和B (即斜率)。

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10.4 温度系数的测量
10.4.1 目的
从组件试验中测量其电流温度系数(α)、电压温度系数(β) 和峰值功率温度系数(δ)。

如此测定的温度系数,仅在测试中所用的辐照度下有效;参见IEC 60904-10对组件在不同辐照度下温度系数评价。

10.4.2 装置
需要下列装置来控制和测量试验条件:
a) 后续试验继续使用的光源(自然光或符合IEC 904-9的B类或更好太阳模拟器);
b) 一个符合IEC 60904-2或IEC 60904-6的标准光伏器件,已知其经过与绝对辐射计校准过的短路电流与辐照度特性。

c) 能在需要的温度范围内改变测试样品温度的设备。

d) 一个合适的支架使测试样品与标准器件在与入射光线垂直的相同平面;
e) 一个监测测试样品与标准器件温度的装置,要求温度测试准确度为±1℃,重复性为±0.5℃;
f) 测试测试样品与标准器件电流的仪器,准确度为读数±0.2%。

10.4.3 程序
有两种可接受的测量温度系数的程序。

10.4.3.1 自然光下的程序
a) 仅在满足下列条件时才能在自然光下进行测试:
—总辐照度至少达到需要进行测试的上限;
—瞬时振荡(云、薄雾或烟)引起的辐照度变化应小于标准器件测出总辐照度的2%;
—风速小于2m?s-1。

b) 安装标准器件与测试组件共平面,使太阳光线垂直(±5°内)照射二者,并连接到需要的设备上。

注:以下条款描述的测试应尽可能快地在同一天的一、二小时内完成,以减少光谱变化带来的影响。

如不能做到则可能需要进行光谱修正。

c) 如果测试组件及标准器件装有温度控制装置,将温度设定在需要的值。

d) 如果没有温度控制装置,要将测试样品和标准器件遮挡阳光和避风,直到其温度均匀,与周围环境温度相差在±1℃以内,或允许测试样品达到一个稳定平衡温度,或冷却测试样品到低于需要测试温度的一个值,然后让组件自然升温。

在进行测量前,标准器件温度应稳定在其平衡温度的±1℃以内。

e) 记录样品的电流—电压曲线和温度,同时记录在测试温度下标准器件的短路电流和温度。

如需要可在移开遮挡后立即进行测试。

f) 辐照度G0可根据GB/T 6495.4-1996从标准光伏器件的短路电流(Isc)测试值进行计算,并修正到标准测试条件下的值(Irc)。

使用标准器件特定的温度系数(αrc)进行标准器件温度Tm的修正。

式中αrc是25℃和1000W/m2下的相关温度系数(1/℃)。

g) 通过控制器或将测试组件交替曝晒和遮挡来调整组件的温度,使其达到和保持所需的温度。

也可让测试组件自然加热,如d)条款所描述的数据记录程序在加热过程中周期性的应用。

h) 在每组数据记录期间,确保测试组件和标准器件的温度稳定,其变化在±1℃以内;由标准器件测量的辐照度变化在±1%以内。

所有数据记录应在1000 W/m2或转换到该辐照度的值.
i) 重复步骤d)到h),组件温度在至少30℃所关心的温度范围内,至少有四个相等温度间隔。

每个试验条件至少进行三次测试。

10.4.3.2 太阳模拟器下的程序
a) 根据GB/T 6495.1确定组件在室温及要求的辐照度下的短路电流。

b) 将测试组件安装在改变温度的设备中,安装标准光伏器件到模拟器光束内,连接到使用仪器上。

c) 将辐照度设定在如a)条款确定测试组件的产生短路电流上。

使用标准光伏电池使整个试验期间的辐照度维持在该水平。

d) 加热或冷却组件到感兴趣的一个温度,一旦组件达到需要的温度就进行Isc, Voc和峰值功率的测量。

在至少30℃感兴趣温度范围上,以大约5℃的温度步长改变组件的温度,重复测试Isc, Voc和峰值功率的测量。

注:在每个温度可测量完整的电流—电压特性,以确定随温度变化的最大工作点电压和最大工作点电流。

10.4.3.3 计算温度系数
a) 绘制Isc, Voc和Pmax与温度的函数图,建造最小二乘法拟合曲线,使曲线穿过每一组数据。

b) 从最小二乘法拟合的电流、电压和峰值功率的直线斜率计算短路电流温度系数α,开路电压温度系数β和最大功率温度系数δ。

注1:根据IEC 60904-10确定试验组件是否可以认为是线性组件。

注2:使用该程序测量的温度系数仅在测试的辐照度水平上有效。

相对温度系数可用百分数表示,等于计算的α,β和δ除以25℃时的电流、电压和最大功率值。

注3:因为组件的填充因子是温度的函数,使用α和β的乘积不足以表示最大功率的温度系数。

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