实验重点:

在升温时要尽量慢,即调压器输出要小些。升温过程中,电桥要跟踪,始终在平衡点附近。

实验难点:

1.惠斯通电桥的原理及使用。

2.电桥灵敏度的测量及对测量的影响。

3.用两种方法求热敏电阻的温度系数。

辅助功能介绍:

界面的右上角的功能显示框:当在普通做实验状态下,显示实验实际用时、记录数据按钮、结束实验按钮、注意事项按钮;在考试状态下,显示考试所剩时间的倒计时、记录数据按钮、结束考试按钮、显示试卷按钮(考试状态下显示)、注意事项按钮。

右上角工具箱:各种使用工具,如计算器等。

右上角help和关闭按钮: help可以打开帮助文件,关闭按钮功能就是关闭实验。

实验仪器栏:存放实验所需的仪器,可以点击其中的仪器拖放至桌面,鼠标触及到仪器,实验仪器栏会显示仪器的相关信息;仪器使用完后,则不允许拖动仪器栏中的仪器了。

提示信息栏:显示实验过程中的仪器信息,实验内容信息,仪器功能按钮信息等相关信息,按F1键可以获得更多帮助信息。

实验状态辅助栏:显示实验名称和实验内容信息(多个实验内容依次列出),当前实验内容显示为红色,其他实验内容为蓝色;可以通过单击实验内容进行实验内容之间的切换。切换至新的实验内容后,实验桌上的仪器会重新按照当前实验内容进行初始化。

实验操作方法:

1.用箱式电桥研究热敏电阻温度特性

(1)主窗口介绍

成功进入实验场景窗体,实验场景的主窗体如下图组所示:

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image001.jpg

热敏电阻温度特性研究实验内容 场景图

(2)实验连线

当鼠标移动到实验仪器接线柱的上方,拖动鼠标,便会产生“导线”,当鼠标移动到另一个接线柱的时候,松开鼠标,两个接线柱之间便产生一条导线,连线成功;如果松开鼠标的时候,鼠标不是在某个接线柱上,画出的导线将会被自动销毁,此次连线失败。根据实验电路图正确连线,连线操作完成,如下图所示:

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image002.jpg

根据电路图连接好电路,然后在数据表格中点击“连线”模块下的“确定状态”按钮,保存连线状态。

(3)调节电桥箱初始状态

双击主场景中电桥箱视图,在弹出的电桥箱窗体中选择合适的比例臂,并将电桥箱的电阻旋钮调节为4000Ω左右;通过鼠标左击或右击调零旋钮,将电桥箱的检流计进行调零。

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image003.jpg

(4)调节电桥平衡

先按下B按钮,打开电桥箱内部电源,再左键按下检流计开关G按钮;如果弹出电流过大的提示,则调节电桥箱上的电阻值 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image004.gif,然后再左键按下检流计开关G按钮,直到按下G按钮时无提示时,则右键按下检流计开关G按钮;此时再微调电桥箱上的电阻值 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image004.gif使电桥达到平衡。

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image005.jpg

(5)测量电桥灵敏度

根据所选择的比例臂,点击保存状态按钮,在此比例臂下测量电桥的灵敏度;

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image006.jpg

调节电桥箱上的电阻值 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image004.gif,使检流计指针发生偏转,记下电阻值的相对变化量和指针偏转格数,并根据公式计算出电桥此时的灵敏度S,重复测量三次,求取平均值。

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image007.jpg

(6)测量升温时,热敏电阻各温度点对应的 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image008.gif

双击打开自耦调压器,选择合适的电压值进行加热。

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image009.jpg

双击打开温度计读数窗体以及电桥箱窗体,一边观察温度计读数,一边调节电桥箱上的电阻值 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image004.gif使电桥不断地处于平衡状态,同时分别记下20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃时对应的热敏电阻值,填到数据表格中相应的位置。

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image010.jpg

(7)测量降温时,热敏电阻各温度点对应的 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image008.gif

将自耦调压器电压调为0V,让烧杯中的水自然冷却,随着水温值的下降,依次再记下20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃时对应的热敏电阻值,填到数据表格中相应的位置;并求取各温度点升降温过程中对应的热敏电阻平均值。

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image011.jpg

(8)根据测量结果,计算温度T趋于无穷时的热敏电阻阻值 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image012.gif、热敏电阻的材料常数B以及50℃时的电阻温度系数 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image013.gif

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image014.jpg

2.用自组式电桥研究热敏电阻温度特性

(1)主窗口介绍

成功进入实验场景窗体,实验场景的主窗体如下图组所示:

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image015.jpg

(2)实验连线

当鼠标移动到实验仪器接线柱的上方,拖动鼠标,便会产生“导线”,当鼠标移动到另一个接线柱的时候,松开鼠标,两个接线柱之间便产生一条导线,连线成功;如果松开鼠标的时候,鼠标不是在某个接线柱上,画出的导线将会被自动销毁,此次连线失败。根据实验电路图正确连线,连线操作完成,如下图所示:

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image016.jpg

根据直流电桥电路图连接好电路,然后在数据表格中点击“连线”模块下的“确定状态”按钮,保存连线状态。

(3)检流计调零

线路连接完毕后,断开电源开关,打开检流计调节界面,按下检流计的电计按钮,旋转检流计的档位旋钮至直接当(白点所在位置),旋转调零旋钮,并观察检流计的指针,当检流计的指针指向零点,调零成功。如下图所示:

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image017.jpg

(4)调节电桥平衡

为了防止过大的电流通过检流计,初始时应将与检流计串联的滑线变阻器的阻值调到最大,随着电桥逐渐平衡,再逐渐减小滑线变阻器的阻值,以提高检测的灵敏度;调节电阻箱 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image018.gif说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image019.gif的值,选取合适的比例臂;调节电阻箱 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image020.gif使电桥平衡,如图所示:

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image021.jpg

(5)测量电桥灵敏度

根据所选择的比例臂,点击保存状态按钮,在此比例臂下测量电桥的灵敏度;

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image022.jpg

调节电阻箱 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image020.gif上的电阻值,使检流计指针发生偏转,记下电阻值的相对变化量和检流计的指针偏转格数,并根据公式计算出电桥此时的灵敏度S,重复测量三次,求取平均值。

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image023.jpg

(6)测量升温时,热敏电阻各温度点对应的 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image008.gif

双击打开自耦调压器,选择合适的电压值进行加热,由于此电桥较为灵敏,建议采用稍低一点的加热电压;

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image024.jpg

双击打开温度计读数窗体以及电桥箱窗体,一边观察温度计读数,一边调节电桥箱上的电阻值 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image004.gif使电桥不断地处于平衡状态,同时分别记下20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃时对应的热敏电阻值,填到数据表格中相应的位置。

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image025.jpg

(7)测量降温时,热敏电阻各温度点对应的 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image008.gif

将自耦调压器电压调为0V,让烧杯中的水自然冷却,随着水温值的下降,依次再记下20℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃时对应的热敏电阻值,填到数据表格中相应的位置;并求取各温度点升降温过程中对应的热敏电阻平均值。

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image026.jpg

(8)根据测量结果,计算温度T趋于无穷时的热敏电阻阻值 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image012.gif、热敏电阻的材料常数B以及50℃时的电阻温度系数 说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image013.gif

说明: 说明: 说明: D:\文档\交流电桥1\mht\复件 热敏电阻温度特性研究实验\实验指导.files\image027.jpg