非平衡电桥电路组合

说明：本实验为设计性实验，要求学生按照①实验目的；②实验原理；③实验仪器；④实验步骤；⑤记录数据的表格；⑥结果处理和作图；⑦实验总结，完成完整的实验报告。实验前的预习报告可空出实验步骤部分，做完实验后在实验室补充。

 

 

实验要求根据测量得到的（T， ），用最小二乘法拟合计算热敏电阻的特性参数 、 。参考课本P24，对 进行变量变换，表达成 形式。

 

 

 

1．实验所用的加热器为数显控温水浴锅，其用法如下：将水浴锅掷于“设定”，旋转“温度设定”旋钮至所需温度，如果用户设置的温度高于水浴锅中水的目前温度，水浴锅则开始加热，水温到达设定温度时，水浴锅状态转为“保温”。在此过程中可将水浴锅掷于“测温”，显示温度为当前水温。

2．实验的基本思路如下：当热敏电阻的阻值 随温度发生改变时， 也发生变化，利用数字万用表记录不同温度下对应的 ，可得到热敏电阻的定标曲线 t－ ；再反过来利用已记录的 ，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 ，从而测出对应的 ，得到 －t 曲线，并根据数据组（ ，T），利用最小二乘法拟合得到具体热敏电阻的特性参数 、 。

 

 

实验步骤提示（请做实验时自己加以总结和修改）：

 

一、热敏温度计定标

2．调节R₁为1000Ω，R₂为100Ω，R₃大约处于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 ＝0时开始测量。思考在未对水浴锅加热的条件下，应如何使万用表显示为零？调节 ＝0后，先将水浴锅掷于“测温”，再打开水浴锅电源，马上记录下此时温度显示值 t 。

4．将水浴锅掷于“设定”，旋转“温度设定”旋钮至 ，水浴锅开始对热敏电阻加热。记录10组不同温度t 下的 ，每隔5 测一次。

5．测量未知水温。 将热敏电阻置于未知水温中，记录此时 ，同时测量出此未知水温，作为t_x真。共测三组数据。

 

 

二、热敏电阻特性测量

    将热敏电阻换成电阻箱R₅，根据前面的实验思路，记录R₅值，从而测出不同 对应的 ，即不同温度t 下对应的 。

 

 

 

1．在坐标纸上绘制热敏电阻的定标曲线t－ 图（注意定标曲线中t应为纵坐标）；绘制热敏电阻阻值与温度关系 －t 曲线（此时 为纵坐标）。

2．由热敏电阻的定标曲线t－ 图，根据 求出水温t_x，以温度计所测值t_x真为其真值，计算三次的百分比误差。

3．根据预习思考题的变换，用拟合法列表计算热敏电阻特性参数 、 值，并给出热敏电阻阻值与温度的函数关系式。

 

 

调节电阻箱R₅的过程中，有何技巧可以比较迅速地找到 对应的阻值？实验中还发现了什么现象？