探讨热敏电阻温度计的制作及其要领

电桥测电阻实验是高校普通物理教学中的传统电学实验之一.目的是让学生验证电桥平衡原理,掌握电桥的使用方法.实验中学生要做的就是反复多次测量电阻阻值,实验内容比较简单,很快就能完成.针对这种情况,我们对此实验做了适当的改进.让学生在熟悉电桥的使用方法后,利用电桥的功能及热敏电阻的特性,制作一个简易的热敏电阻温度计.热敏电阻是一种广泛应用于温度测量、温度控制、温度补偿等方面的元件,当其温度发生微小变化时,它的阻值就要发生相应变化.通过这个小制作,不仅充实了电桥实验的内容,也可以使学生了解热敏元件的一些特性,同时也提高了学生做实验的兴趣.     

微安表内阻值对热敏电阻温度计设计的影响

由电流型非平衡电桥改装的热敏电阻温度计,微安表内阻值的大小对实验能否设计成功起到至关重要的作用。电源设计电压随微安表内阻值的增加线性增大,导致热敏电阻两端加载的最大电压线性增大。当选用量程为300微安的表头时,如果其内阻值大于1600欧姆,按照改装原理得到的参数容易直接击穿热敏电阻。为了设计出高灵敏度且安全可靠的热敏电阻温度计,电路中各阻值应保持在同一数量级且相近,并确保微安表的内阻值远低于1600欧姆。在教学中,内阻在300欧姆以下的微安表是最可靠的。     

较大量程热敏电阻温度计的设计

本文介绍了设计性实验“较大量程热敏电阻温度计的设计”,该实验要求了解热敏电阻的电阻一温度特性,掌握利用非平衡电桥设计较大量程热敏电阻温度计的方法．     

热敏电阻温度计的线性化设计

基于惠斯通非平衡电桥的热敏电阻温度计,其电压—温度的关系是非线性的。在此基础上利用运算放大电路,通过选择合适的电路参数可以使电压与温度的关系线性化。实验结果与利用计算程序软件得到电压—温度特性的理论值非常接近。     

基于嵌入式系统的热敏电阻温度 特性测量装置的设计

在实际的实验过程中,在温度达到记录间隔时需要手动调节电阻箱的旋钮来测量热敏电阻阻值,在该过程中存在时间上的误差,即温度和阻值不对应,且使用玻璃温度计读数不够精确。本实验仪器采用12位ADC模数转换器通过数字单臂电桥测得热敏电阻阻值;采用DS18B20数字温度传感器测得导热介质(自来水)的温度。使用数字设备能有效降低上述的时间误差,简化实验流程,且温度测量误差优于传统方法。使用改进版仪器得出的数据经过计算和分析更接近于热敏电阻温度特性测量的真实值。     

温度计的设计与制作

选用了成本低、体积小的MF52型NTC陶瓷热敏电阻作为感温元件,利用九孔电路板作为实验底板,组装元器件便于更换的线性温度计。介绍了非平衡电桥测温原理、提出了测温元件的选择方法、给出了温度计参数设计实例、并完成了仪器的安装和实验验证。在测温范围20～70℃内,通过合理的参数设计,使得微安表的示数近似与温度成线性关系,因此可以作为电子温度计使用。     

热敏电阻特性及温度控制实验仪的设计

设计了一种通过连接单臂电桥及控制电路,测量热敏电阻温度特性和演示温度控制器控制过程的实验仪器。仪器利用卤钨灯作加热源,可通过灯泡的亮灭周期性变化直观地观察电桥的动态平衡状态和温度控制电路的控制过程。实验结果表明仪器具有较高的测量精度和温度控制精度。     

制作热敏温度计

利用热敏电阻,电桥,冰水混合物及不同温度的水等物品制作了热敏温度计,本文介绍了制作方法和操作过程。     

应用非平衡电桥测量NTC热敏电阻的实验原理及误差分析

按测量方式的不同,可把电桥可分为平衡电桥与非平衡电桥。通常来说,平衡电桥只适用于测量具有相对稳定状态的物理量。而在实际的应用中,由于很多物理量是在不断变化的,故只能利用非平衡电桥进行测量。NTC热敏电阻具有热敏系数大,常温下电阻阻值较大,结构简单,价格低廉的特点,故而在测试和自动控制领域具有广泛应用。本文重点介绍了利用非平衡电桥测量NTC热敏电阻的实验原理,讨论了实验过程中引入的非线性误差,并得出了非平衡状态下输出电压与桥臂阻值的关系。     

热敏电阻温度計的演示实驗

用热敏电阻测量温度是現代測温技术中的新方法。为了演示热敏电阻温度計,我們結合医学院的专业性貭制作了一个皮肤温度計的簡单平面模型(示教板);用起来很方便,效果也相当滿意,現介紹如下。我們設計的热敏电阻温度計的电路如图1所示。作为电桥四臂之一的R_1是点接触型热     

热敏电阻电桥温度计二步线性化方法的实验研究

结合热敏电阻电桥温度计提出了一种处理非线性问题的二步线性化方法,导出了几种典型的二步线性化方法的线性方程、最大非线性误差及温度测量最大误差的解析式,并指出二步线性化方法的最佳方案,同时给出与几种典型二步线性化方法对应的电桥参数的确定步骤.理论分析与实验结果表明:二步线性化方法是正确的,当测温范围为25～85℃时,其最佳方案的温度测量最大误差比一步线性化方法减少约1.4℃.     

非平衡电桥测温原理的应用

文中利用非平衡电桥的测温原理制作线性温度计,为大学本科物理自主性实验提供可行性的实验仪器。经过市场调研,选用了MF52型NTC陶瓷热敏电阻作为感温元件,九孔电路板作为实验底板,微安表作为显示器来组装便于更换的线性温度计。元件选择和参数设计合理,在测温范围20~70℃内,微安表的示数近似与温度呈线性关系,可以作为电子温度计使用。元器件易于更换,可操作性强,有利于学生动手能力和自主创新能力的培养。     

非平衡电桥原理热敏电阻温度计的计算机校准与标定

非平衡电桥原理热敏电阻温度计设计原理的基础上,利用传感器及数据处理软件获得准确的温度-电压数据曲线,并利用最值查找、斜率标定、曲线拟合等数据处理工具对数据进行有效处理与标定。相对于传统数据处理及标定方式,具有更高的准确性。     

基于热敏电阻温度特性的拓展实验系列研究

介绍了应用于大学物理实验教学实验中的热敏电阻温度特性实验及拓展实验系列．基于“热电阻铂和NTC热敏电阻温度特性研究”这一设计性实验,给出了相关的3个拓展实验：选择合适的元件将微安表改装成温度表,并确定测温量程范围;对电路进行改进,用铂热电阻制作热电阻式流量计;利用NTC热敏电阻温度传感器和运算放大器,对电路作进一步拓展,制作医用电子体温计．     

铂电阻非平衡电桥温度计的设计

利用Matlab和Origin软件,从理论上分析了电压型非平衡电桥铂金属温度计设计中,各种参数对温度线性度的影响。设计了0~100℃范围的温度计,获得电桥的输出电压和测量温度具有很好的线性关系。     

平衡电桥法测量金属丝弹性模量

金属丝在受到轴向拉力时,其长度与横截面积会发生微小的变化,其阻值也会发生相应的变化。利用惠斯登电桥测量出金属丝在拉伸时的阻值变化,设计了一种实验精度较高且操作简便的测量金属丝弹性模量的方法。     

热敏电阻接入惠斯顿电桥的装置改进

为解决热敏电阻接入电路以及瞬时温度准确测量的难题,研究改进了惠斯顿电桥电路装置,并论证了自然降温法在测量热敏电阻温度特性中的必要性。教学实践表明,改进的电路装置并未影响原定的教学培养目标,新装置的使用可以培养学生采集瞬时数据的能力。此外,该装置的使用不仅降低了实验教学成本,还能提高实验员课前实验准备工作的效率。     

惠斯通电桥实验中高灵敏度档位下最佳桥臂电阻的探讨

惠斯通电桥的灵敏度与检流计的灵敏度有关,当检流计灵敏度档位是4×10~(-6)A/格和4×10~(-8)A/格时惠斯通电桥比较容易调节平衡,但是当检流计灵敏度档位是4×10~(-9)A/格时,惠斯通电桥很难调节到平衡的状态。为了解决高灵敏度档位下惠斯通电桥难以调节到平衡的问题,我们在高灵敏度档位的前提下研究了桥臂比和桥臂电阻对实验测量和相对不确定度的影响。当桥臂比R_1/R_2=1/10时,任意的桥臂电阻都可以使电桥平衡,从而测量出待测电阻的阻值。当桥臂比R_1/R_2=1/1时,桥臂电阻处于11 000Ω至13 000Ω时电桥可以调节到平衡。     

热敏电阻测温仪探讨

探讨采用伏安法及电桥法测量热敏电阻的温度特性,用非平衡电桥的原理设计热敏电阻测温仪。     

半导体温度计的计算机仿真

根据半导体热敏电阻与温度的关系,利用计算机进行仿真半导体温度计的实验,得到了半导体温度计温度—电流曲线。