一、实验目的
通过本次实验,掌握非平衡电桥的工作原理及其在实际中的应用。了解热敏电阻的特性及温度对其阻值的影响,并通过实验测量热敏电阻的温度系数。
二、实验原理
非平衡电桥是一种用于检测和测量电路中电压或电流变化的装置。当电桥达到平衡状态时,输出电压为零;而当电路中某一部分发生变化(如电阻值改变)时,电桥失去平衡,从而产生一个可以被检测到的输出电压。热敏电阻是一种对温度敏感的电子元件,其阻值会随着温度的变化而发生显著变化。本实验利用非平衡电桥来测量热敏电阻的温度系数,即单位温度变化引起的阻值相对变化率。
三、实验设备与材料
1. 非平衡电桥装置一套;
2. 热敏电阻若干;
3. 温度控制箱一台;
4. 数字万用表一只;
5. 连接导线若干。
四、实验步骤
1. 将非平衡电桥按照说明书正确连接好,并检查电路是否正常工作。
2. 将热敏电阻接入电桥的一个桥臂上,其余三个桥臂使用固定电阻。
3. 设置温度控制箱的目标温度,并启动加热功能使热敏电阻逐渐升温。
4. 在不同温度点记录数字万用表测得的输出电压值。
5. 根据记录的数据计算热敏电阻在各个温度下的电阻值,并进一步求出其温度系数。
五、数据处理与分析
通过对实验数据进行整理和计算,可以得到热敏电阻在不同温度下的阻值以及相应的温度系数。从实验结果可以看出,热敏电阻的阻值随温度升高呈下降趋势,这表明它具有负温度系数的特点。此外,还可以观察到随着温度变化幅度增大,热敏电阻的温度系数也会有所波动。
六、结论
本次实验成功验证了非平衡电桥可用于精确测量热敏电阻的温度系数。实验过程中需要注意保持良好的操作习惯,确保仪器设备处于良好状态,以获得准确可靠的测量结果。同时,也提醒我们在日常生活中要合理选择和使用热敏电阻,充分发挥其独特性能优势。
七、思考题
1. 如果将热敏电阻替换为普通金属丝作为桥臂之一,会对实验结果造成什么影响?
2. 除了非平衡电桥之外,还有哪些方法可以用来测定热敏电阻的温度系数?各自有何优缺点?
以上就是关于“非平衡电桥测量热敏电阻温度系数”这一课题的研究报告,希望对你有所帮助!