大学物理实验报告模板范本
关于大学物理实验报告参考精选5篇(最新)

大学物理实验报告1摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。
本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性1、引言热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。
因此,热敏电阻一般可以分为:Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。
国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。
由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。
大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。
这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。
载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越小。
应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。
2、实验装置及原理【实验装置】FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器),连接线若干。
【实验原理】根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为(1—1)式中a与b对于同一种半导体材料为常量,其数值与材料的物理性质有关。
大学物理实验报告(通用10篇)

大学物理实验报告(通用10篇)大学物理实验报告(通用10篇)在当下这个社会中,我们使用报告的情况越来越多,报告具有语言陈述性的特点。
你所见过的报告是什么样的呢?以下是小编精心整理的大学物理实验报告,仅供参考,希望能够帮助到大家。
大学物理实验报告1一、演示目的气体放电存在多种形式,如电晕放电、电弧放电和火花放电等,通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电,而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多(尖端电极处),两极之间的电场越强,空气层被击穿。
反之越少(球型电极处),两极之间的电场越弱,空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时,其间的电场较弱,不能击穿空气层。
而此时球型电极与平板电极之间的距离最近,放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电,而球型电极未放电。
接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离,放电在球型电极与平板电极之间发生五、讨论与思考雷电暴风雨时,最好不要在空旷平坦的田野上行走。
为什么?大学物理实验报告2实验报告一.预习报告1.简要原理2.注意事项二.实验目的三.实验器材四.实验原理五.实验内容、步骤六.实验数据记录与处理七.实验结果分析以及实验心得八.原始数据记录栏(最后一页)把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来,经过整理,写成的书面汇报,就叫实验报告。
实验报告的种类因科学实验的对象而异。
如化学实验的报告叫化学实验报告,物理实验的报告就叫物理实验报告。
随着科学事业的日益发展,实验的种类、项目等日见繁多,但其格式大同小异,比较固定。
实验报告必须在科学实验的基础上进行。
它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料,总结研究成果。
大学普通物理实验报告模板

大学普通物理实验报告模板预习报告:1.试验目的。
(这个大学物理试验书上抄,哪个试验就抄哪个)。
2。
实验仪器。
照着书上抄。
3.重要物理量和公式:把书上的公式抄了:一般情况下是抄结论性的公式。
再对这个公式上的物理量进行分析,说明这些物理量都是什么东东。
这是没有充分预习的做法,如果你充分地看懂了要做的试验,你就把整个试验里涉及的物理量写上,再分析。
4.试验内容和步骤。
抄书上。
差不多抄半面多就可以了。
5.试验数据。
做完试验后的记录。
这些数据最好用三线图画。
注意标上表号和表名。
EG:表1.紫铜环内外径和高的试验数据。
6.试验现象.随便写点。
试验报告:1.试验目的。
方法同上。
2.试验原理。
把书上的归纳一下,抄!差不多半面纸。
在原理的后面把试验仪器写上。
3。
试验数据及其处理。
书上有模板。
照着做。
一般情况是求平均值,标准偏差那些。
书上有。
注意:小数点的位数一定要正确。
4.试验结果:把上面处理好的数据处理的结果写出来。
5.讨论。
如果那个试验的后面有思考题就把思考提回答了。
如果没有就自己想,写点总结性的话。
或者书上抄一两句比较具有代表性的句子。
实验报告大部分是抄的。
建议你找你们学长学姐借他们当年的实验报告。
还有,如果试验数据不好,就自己捏造。
尤其是看到坏值,什么都别想,直接当没有那个数据过,仿着其他的数据写一个。
不知道。
建议还是借学长学姐的比较好,网络上的不一定可以得高分。
每个老师对报告的要求不一样,要照老师的习惯写报告。
我现在还记得我第一次做迈克尔逊干涉仪实验时我虽然用心听讲,但是再我做时候却极为不顺利,因为我调节仪器时怎么也调不出干涉条纹,转动微调手轮也不怎么会用,最后调出干涉条纹了却掌握不了干涉条纹“涌出”或“陷入个数、速度与调节微调手轮的关系。
测量钠光双线波长差时也出现了类似的问题,实验仪器用的非常不熟悉,这一切都给我做实验带来了极大的不方便,当我回去做实验报告的时候又发现实验的误差偏大,可庆幸的是计算还顺利。
大学普通物理实验报告模板

大学普通物理实验报告模板实验名称:实验目的:本次实验的目的是验证牛顿第二定律,即物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比。
通过实验,我们能够更好地理解牛顿第二定律的基本原理,并掌握实验操作技能。
实验器材:实验器材包括:电子秤、砝码、滑块、滑轨、支架、砝码等。
实验步骤:1. 安装好实验装置,确保滑块紧贴滑轨。
2. 将电子秤调零,并记录电子秤读数。
3. 将砝码挂在支架上,作为阻力。
4. 将滑块置于支架上,并调节阻力大小,使滑块做匀速运动。
5. 记录滑块的质量、阻力、速度等数据。
6. 在滑块上添加砝码,改变滑块的质量,重复实验步骤4-5。
7. 记录每次实验的数据,并进行分析。
实验结果:通过实验数据的分析,我们发现滑块的加速度与作用力成正比,与质量成反比。
具体数据如下表所示(单位:g):| 质量(kg)| 阻力(N)| 加速度(m/s²)| 加速度与质量的比值(m/s²/kg)| 加速度与阻力的比值(m/s²/N)|| --- | --- | --- | --- | --- || 0.1 | 0.5 | 5.0 | 50.0 | 1.0 || 0.2 | 1.0 | 2.5 | 50.0 | 0.5 || 0.3 | 1.5 | 2.5 | 57.1 | 0.433 || ... | ... | ... | ... | ... |实验结论:通过本次实验,我们验证了牛顿第二定律的基本原理,即物体的加速度与作用力成正比,与质量成反比。
实验数据与理论值相符,说明我们的实验方法正确,实验结果可靠。
此外,我们还学会了如何使用电子秤等实验器材,掌握了基本的实验操作技能。
讨论与建议:本次实验虽然取得了一定的成果,但仍存在一些不足之处。
首先,实验过程中可能存在误差,需要进一步优化实验方法,提高实验精度。
其次,实验数据可能受到环境因素的影响,需要进一步研究环境因素对实验结果的影响。
最后,我们可以考虑增加一些有趣的实验内容,如不同阻力的实验等,以提高学生对物理知识的兴趣和掌握程度。
大学物理实验报告样本范文

大学物理实验报告样本范文实验目的本实验旨在通过实验测量电磁场中磁感应强度与磁场方向变化的关系,并探究电流变化对磁感应强度的影响。
实验器材1.电流计2.电磁铁3.铁架4.直角卡尺5.磁力计6.变阻器7.电源实验原理磁感应强度的测量是通过磁力计来进行的。
其中磁力计的灵敏度和标度是通过调整铁芯的位置来实现的。
电磁铁通电时会产生磁场,而磁力计的指针会偏转至一个角度,该角度与磁场产生的力与磁力计对磁场的灵敏度成正比。
通过对磁力计灵敏度的校正,可以精确地测量磁场强度。
电流变化是通过变阻器来实现的。
变阻器串联于电流计上,随着变阻器的阻值变化,电路中的电流也会随之变化。
通过测量不同电流下的磁感应强度,我们可以探究电流对磁感应强度的影响。
实验步骤1.将磁力计放到电磁铁中间,调整铁芯的位置,直到指针在零刻度停留。
2.用直角卡尺测量电磁铁中间位置到磁力计的距离d。
3.用直角卡尺测量电流计两侧线圈的宽度l。
4.调整电磁铁的电流值I,分别记录I=0.5A,1.0A,1.5A,2.0A时磁力计的读数F。
5.重复步骤4,依次记录I=2.5A,3.0A,3.5A,4.0A时磁力计的读数F。
6.计算每个电流下磁感应强度B值,B的计算公式为$B=\\frac{F}{kS}$,其中k为磁力计的灵敏度,S为磁力计所在圆柱的面积。
数据记录与分析根据实验步骤中记录的数据,我们可以计算出不同电流下的磁感应强度B值。
将B值与I值放入数据表格中,可得到如下数据表:I (A) F (N) B (T)0.5 0.080 0.0041.0 0.162 0.0081.5 0.240 0.0122.0 0.322 0.0162.5 0.400 0.0203.0 0.483 0.0243.5 0.562 0.0284.0 0.641 0.032根据数据表,我们可以绘制I与B之间的关系图。
通过观察图像,我们可以发现电流与磁感应强度之间的关系近似为线性关系。
因此,我们可以使用简单的线性回归模型来拟合数据。
物理实验报告大学白纸

实验名称:测量重力加速度实验日期:2023年4月10日实验地点:大学物理实验室实验目的:1. 了解测量重力加速度的方法和原理。
2. 掌握自由落体运动的基本规律。
3. 培养实验操作技能和数据处理能力。
实验原理:重力加速度是地球表面附近物体受到重力作用而产生的加速度。
在真空中,重力加速度的值约为9.8m/s²。
本实验通过测量物体自由落体的运动时间,计算出重力加速度的值。
实验器材:1. 自由落体实验装置2. 秒表3. 标准米尺4. 铅笔5. 记事本实验步骤:1. 将自由落体实验装置固定在实验台上,确保装置稳定。
2. 用标准米尺测量实验装置的高度,记录数据。
3. 将秒表调零,准备开始计时。
4. 将实验装置释放,同时启动秒表计时。
5. 当实验装置落地时,立即停止秒表计时,记录时间。
6. 重复步骤4和5,进行多次实验,记录每次实验的时间。
7. 将实验数据记录在记事本上。
实验数据:实验次数 | 落体高度(m) | 实验时间(s)-------- | ------------ | ------------1 | 0.50 | 0.422 | 0.50 | 0.413 | 0.50 | 0.404 | 0.50 | 0.395 | 0.50 | 0.38数据处理:1. 计算平均实验时间:平均时间 = (0.42 + 0.41 + 0.40 + 0.39 + 0.38) / 5 = 0.404s2. 根据自由落体运动的公式:h = 1/2 g t²其中,h为落体高度,g为重力加速度,t为实验时间。
3. 代入已知数据,解算重力加速度:0.50 = 1/2 g (0.404)²g = 2 0.50 / (0.404)²g ≈ 9.72m/s²实验结果:通过实验测量,得出重力加速度的值为9.72m/s²,与理论值9.8m/s²基本吻合。
实验结论:1. 通过本次实验,掌握了测量重力加速度的方法和原理。
关于大学物理实验报告参考精选5篇
关于大学物理实验报告参考精选5篇通过实验,我们得出结果,很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的。
下面就是小编给大家带来的大学物理实验报告,希望能帮助到大家!大学物理实验报告1摘要:热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。
本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性1、引言热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。
因此,热敏电阻一般可以分为:Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。
国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。
由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。
大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。
这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。
载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越小。
应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。
2、实验装置及原理【实验装置】FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器),连接线若干。
大学物理实验报告(a4手写版)(一)2024
大学物理实验报告(a4手写版)(一)引言概述- 本实验报告旨在总结和分析大学物理实验的结果和数据,以便更好地理解物理原理和加深对实验内容的理解。
- 在该实验报告中,我们将详细介绍实验的目的、所用仪器和方法以及实验过程中获得的关键数据和结果。
- 通过这个实验报告的撰写和分析,我们可以更好地掌握和了解大学物理实验的重要性和基本原理。
正文内容一、引力实验1. 确定使用的实验装置和仪器2. 记录实验中所用的材料和物体的质量3. 通过测量高度和时间来计算实验物体的加速度4. 分析测量数据并绘制相关的图表5. 讨论实验结果和原理,以及与预期结果的比较二、光学实验1. 使用凸透镜和凹透镜进行像的成像实验2. 测量物体和像的距离以及透镜的焦距3. 分析实验数据并计算透镜的放大倍数和物距像距关系4. 比较实验结果与凸透镜和凹透镜的理论公式5. 探讨透镜的应用和原理,以及误差来源和可能改进的方法三、电磁实验1. 使用电磁铁和磁弹簧进行磁场实验2. 测量电磁铁产生的磁场强度和磁力3. 计算电流和磁场的关系,以及磁感应强度的大小4. 比较实验结果与理论公式的一致性5. 讨论电磁的基本原理和应用,以及实验中可能出现的误差和改进方法四、力学实验1. 使用弹簧测力计和斜面进行力的测量实验2. 测量物体在斜面上的斜率和力的大小3. 分析测量数据并计算物体的重力加速度和力的大小4. 实验结果与理论公式进行比较,讨论实验误差和改进方法5. 探讨力学的基本原理和力的平衡和平移的关系五、热学实验1. 使用热传导装置进行热传导实验2. 测量不同材料的导热系数和传热速率3. 分析实验数据并计算热传导的速率和热传导系数4. 比较实验结果与理论公式的一致性5. 探讨热力学的基本原理和热传导的应用,以及实验中可能出现的误差和改进方法总结- 本实验报告对大学物理实验进行了全面的介绍和分析,涵盖了引力、光学、电磁、力学和热学实验。
- 通过实验和数据的收集、分析和比较,我们更深入地理解了物理原理和实验的基本原则。
大学实验报告模板三篇(完整版)
报告编号:YT-FS-7377-42大学实验报告模板三篇(完整版)After Completing The T ask According To The Original Plan, A Report Will Be Formed T o Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas.互惠互利共同繁荣Mutual Benefit And Common Prosperity大学实验报告模板三篇(完整版)备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提出今后设想。
文档可根据实际情况进行修改和使用。
篇一:大学物理实验报告格式实验名称:杨氏弹性模量的测定院专业学号姓名同组实验者20XX年月日实验名称一、实验目的。
二、实验原理。
三、实验内容与步骤。
四、数据处理与结果。
五、附件:原始数据****说明:第五部分请另起一页,将实验时的原始记录装订上,原始记录上须有教师的签名。
篇二:大学实验报告册模板实验课程名称开课学院理学院指导老师姓名学生姓名学生专业班级200— 200 学年第学期实验课程名称:实验课程名称:篇三:浙江大学实验报告模板专业:____姓名:____实验报告学号:____ 日期:____ 地点:____ 课程名称:_______指导老师:____成绩:____ 实验名称:_______实验类型:____同组学生姓名:____一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、主要仪器设备(必填)四、操作方法和实验步骤五、实验数据记录和处理六、实验结果与分析(必填)七、讨论、心得实验名称:_______姓名:____学号:____这里填写您企业或者单位的信息Fill In The Information Of Your Enterprise Or Unit Here。
大学物理实验报告书(共6篇)
篇一:大学物理实验报告1图片已关闭显示,点此查看学生实验报告学院:软件与通信工程学院课程名称:大学物理实验专业班级:通信工程111班姓名:陈益迪学号:0113489学生实验报告图片已关闭显示,点此查看一、实验综述1、实验目的及要求1.了解游标卡尺、螺旋测微器的构造,掌握它们的原理,正确读数和使用方法。
2.学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。
3.学会物理天平的使用。
4.掌握测定固体密度的方法。
2 、实验仪器、设备或软件1 50分度游标卡尺准确度=0.02mm 最大误差限△仪=±0.02mm2 螺旋测微器准确度=0.01mm 最大误差△仪=±0.005mm 修正值=0.018mm3 物理天平 tw-0.5 t天平感度0.02g 最大称量 500g △仪=±0.02g 估读到 0.01g二、实验过程(实验步骤、记录、数据、分析)1、实验内容与步骤1、用游标卡尺测量圆环体的内外径直径和高各6次;2、用螺旋测微器测钢线的直径7次;3、用液体静力称衡法测石蜡的密度;2、实验数据记录表(1)测圆环体体积图片已关闭显示,点此查看(2)测钢丝直径仪器名称:螺旋测微器(千分尺)准确度=0.01mm估读到0.001mm图片已关闭显示,点此查看图片已关闭显示,点此查看测石蜡的密度仪器名称:物理天平tw—0.5天平感量: 0.02 g 最大称量500 g3、数据处理、分析(1)、计算圆环体的体积1直接量外径d的a类不确定度sd ,sd=○sd=0.0161mm=0.02mm2直接量外径d的b类不确定度u○d.ud,=ud=0.0155mm=0.02mm3直接量外径d的合成不确定度σσ○σd=0.0223mm=0.2mm4直接量外径d科学测量结果○d=(21.19±0.02)mmd=5直接量内径d的a类不确定度s○sd=0.0045mm=0.005mmd。
ds=6直接量内径d的b类不确定度u○dud=ud=0.0155mm=0.02mm7直接量内径d的合成不确定度σi σ○σd=0.0160mm=0.02mm8直接量内径d的科学测量结果○d=(16.09±0.02)mm9直接量高h的a类不确定度s○sh=0.0086mm=0.009mmd=h hs=10直接量高h的b类不确定度u○h duh=0.0155mm=0.02mm11直接量高h的合成不确定度σ○σh=0.0177mm=0.02mm 12直接量高h的科学测量结果○h=(7.27±0.02)mmhσh=13间接量体积v的平均值:v=πh(d-d)/4 ○22v =1277.8mm14 间接量体积v的全微分:dv=○3? (d2-d2)4dh+dh?dh?dd- dd 22再用“方和根”的形式推导间接量v的不确定度传递公式(参考公式1-2-16) 222?v?(0.25?(d2?d2)?h)?(0.5dh??d)?(0.5dh??d)计算间接量体积v的不确定度σ3σv=0.7mmv15写出圆环体体积v的科学测量结果○v=(1277.8±0.7) mm2、计算钢丝直径(1)7次测量钢丝直径d的a类不确定度sd ,sd=sdsd =0.0079mm=0.008mm3(2)钢丝直径d的b类不确定度ud ,ud=udud=0.0029mm=0.003mm(3)钢丝直径d的合成不确定度σ。
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Record the situation and lessons learned, find out the existing problems and
form future countermeasures.
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大学物理实验报告模板
大学物理实验报告热敏电阻
热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻,具有许多独特的优点和用途,在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。
本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性,加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词:热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性
1、引言
热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件,其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。
因此,热敏电阻一般可以分为:
℃、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件
常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本
材料制成的,近年还有单晶半导体等材料制成。
国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。
由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离,即载流子浓度基本上与温度无关,因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系,随着温度的升高,迁移率增加,电阻率下降。
大多应用于测温控温技术,还可以制成流量计、功率计等。
℃、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件
常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺,高温烧制而成。
这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度,而迁移率随温度的变化相对可以忽略。
载流子数目随温度的升高呈指数增加,载流子数目越多,电阻率越小。
应用广泛,除测温、控温,在电子线路中作温度补偿外,还制成各类加热器,如电吹风等。
2、实验装置及原理
【实验装置】
FQJ—℃型教学用非平衡直流电桥,FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控
温用的温度传感器),连接线若干。
【实验原理】
根据半导体理论,一般半导体材料的电阻率和绝对温度之间的关系为式中a与b对于同一种半导体材料为常量,其数值与材料的物理性质有关。
因而热敏电阻的电阻值可以根据电阻定律写为式中为两电极间距离,为热敏电阻的横截面。
对某一特定电阻而言,与b均为常数,用实验方法可以测定。
为了便于数据处理,将上式两边取对数,则有上式表明与呈线,在实验中只要测得各个温度以及对应的电阻的值,以为横坐标,为纵坐标作图,则得到的图线应为直线,可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数a、b的值。
热敏电阻的电阻温度系数下式给出。
从上述方法求得的b值和室温代入式(1—4),就可以算出室温时的电阻温度系数。
热敏电阻在不同温度时的电阻值,可由非平衡直流电桥测得。
非平衡直流电桥原理图如右图所示,B、D之间为一负载电阻,只要测出,就可以得到值。
当负载电阻→ ,即电桥输出处于开路状态时,=0,仅有电压输出,用表示,当时,电桥输出=0,即电桥处于平衡状态。
为了测量的准确性,在测量之前,电桥必须预调平衡,这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。
若R1、R2、R3固定,R4为待测电阻,R4 = RX,则当R4→R4+℃R时,因电桥不平衡而产生的电压输出为:(1—5)在测量MF51型热敏电阻时,非平衡直流电桥所采用的是立式电桥,且,则(1—6)
式中R和均为预调平衡后的电阻值,测得电压输出后,通过式(1—6)运算可得℃R,从而求的=R4+℃R。
3、热敏电阻的电阻温度特性研究
根据表一中MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性研究桥式电路,并设计各臂电阻R和的值,以确保电压输出不会溢出(本实验=1000.0Ω,=4323.0Ω)。
根据桥式,预调平衡,将“功能转换”开关旋至“电压“位置,按下G、B开关,打开实验加热装置升温,每隔2℃测1个值,并将测量数据列表(表二)。
MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)之电阻~温度特性
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
非平衡电桥电压输出形式(立式)测量MF51型热敏电阻的数据
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4
热力学T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4
0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4
0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9
4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1
根据表二所得的数据作出~图,如右图所示。
运用最小二乘法计算所得的线性方程为,即MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)的电阻~温度特性的数学表达式为。
4、实验结果误差
通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度
特性的数学表达式为。
根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻~温度特性的测量值,与表一所给出的参考值有较好的一致性,如下表所示:
表三实验结果比较
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823相对误差% 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00从上述结果来看,基本在实验误差范围之内。
但我们可以清楚的发现,随着温度的升高,电阻值变小,但是相对误差却在变大,这主要是由内热效应而引起的。
5、内热效应的影响
在实验过程中,由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过,热敏电阻的电阻值大,体积小,热容量小,因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升,这就是所谓的内热效应。
在准确测量热敏电阻的温度特性时,必须考虑内热效应的影响。
本实验不作进一步的研究和探讨。
6、实验小结
通过实验,我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的,而且随着温度上升,其电阻值呈指数关系下降。
因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器,可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出,特别适于高精度测量。
又由于元件的体积小,形状和封装材料选择性广,特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器,可应用与各种生产作业,开发潜力非常大。
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