1、物理實驗報告實驗一一、實驗題目：用熱敏電阻測量溫度二、實驗目的：了解熱敏電阻-溫度特性和測溫原理，掌握惠斯通電橋的原理和使用方法。學習坐標變換、曲線改直的技巧和用異號法消除零點誤差等方法。三、實驗原理：（1）半導體熱敏電阻的電阻溫度特性 某些金屬氧化物半導體（如：Fe3O4、MgCr2O4等）的電阻與溫度關系滿足式（1）： （1）式中RT是溫度T時的熱敏電阻阻值，R是T趨于無窮時熱敏電阻的阻值，B是熱敏電阻的材料常數，T為熱力學溫度。兩邊取對數得; (2)可以通過做曲線，將曲線改直。根據定義，電阻的溫度系數可由式（3）來決定： (3)故在R-t曲線某一特定點作切線，便可求出該溫度時的半導體電阻

2、溫度系數a。 （2）惠斯通電橋的工作原理 在電橋平衡下可推導出來：當電橋平衡時檢流計無偏轉。實驗時電橋調到R1/R2=1則有Rx=R0。電橋靈敏度S為： （4）式中Rx指的是在電橋平衡后Rx的微小改變量（實際上待測電阻Rx若不能改變，可通過改變標準電阻R0來測電橋靈敏度），n越大，說明電橋靈敏度越高，帶來的測量誤差就越小。 （3）實驗裝置圖：四、實驗器材：半導體熱敏電阻、檢流計、惠斯通電橋、電爐、溫度計五、實驗步驟：（1）按圖-3接線，先將調壓器輸出調為零，測室溫下的熱敏電阻阻值，注意選擇惠斯通電橋合適的量程。先調電橋至平衡得R0，改變R0為R0+R0，使檢流計偏轉一格，求出電橋靈敏度；再將R

3、0改變為R0-R0，使檢流計反方向偏轉一格，求電橋靈敏度（因為人工所調平衡可能存在誤差，而正反測量以后可以減小這種誤差） （2）調節變壓器輸出進行加溫，從15開始每隔5測量一次Rt，直到85。撤去電爐，使水溫慢冷卻，測量降溫過程中，各對應溫度點的Rt。求升溫和降溫時的各R的平均值，然后繪制出熱敏電阻的Rt-t特性曲線六、實驗數據記錄：216521702162433721.7577.3. 表-1 T()202530354045505560657075808590T(K)293298303308313318323328333338343348353358363()21651750143011551

4、005815705605520440380330295251218 表2 T(10)5.04.03.32.92.52.22.0.1.8 1.71.51.41.3 1.31.21.17.687.477.277.056.916.76.566.416.256.095.945.85.695.535.38 表-3 七、實驗數據分析（1）特性曲線Data: Data1_BModel: Boltzmann Equation: y = A2 + (A1-A2)/(1 + exp(x-x0)/dx) Weighting:yNo weightingChi2/DoF= 447.3105R2= 0.99899A136

5、248.66599?00072.74652A2153.01509?4.70971x0-43.19376?2.47654dx22.23472?.76792 圖-1由Original 7.0繪制該圖的微分曲線得：圖中曲線即為 圖1的微分曲線，圖中紅點為（-50.0 ，-21.0） 圖-1 圖-2T()202530354045505560657075808590-83-73.5-59.5-42.5-34-30-21-18.5-16.5-14-11-8.5-7.9-7.7-6.6故在50 ，=-21.0/ = （2）曲線Linear Regression for Data1_B:Y = A + B *

6、 XParameterValueError-A -4.02715 0.08779B 3421.7815 28.6148-RSDNP-0.999550.0225715<0.0001- 圖-3 A=-4.02715 B=3421.7815由（2）式得： 于是有 P R=又 R=0.01780.0017 P 0.0003 所以 P 比較、兩種結果，應為第二種更為準確，引起采用線性擬合減小了偶然誤差，故更為準確。八、思考題1 如何電橋的靈敏度？答：要提高電橋靈敏度可選用更精密的電流計，使用更高精度的可變電阻，以此來提高電橋的靈敏度。2 電橋選擇不同的量程時，對結果的準確度（有效數字）有何影響？答：當電橋選用較大的量程時，電橋的準確度就比較差，即有效數字位數較少；當電橋選用較小的量程時，電橋的準確度就比較好，即有效數字位數較多。3 玻璃溫度計的溫度示值與實際溫度有差異，對實驗結果有什么影響？應如何保證所測的溫度值準確？答：