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。     

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。     

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．     

基于PN结传感器的数字式温度计实验研究

利用数字电压表单元模块、恒流源、AD620等设计测温实验电路,设计制作出0~100℃的数字温度计,它具有线性度高、热响应速度快、测温精度较高、重量轻、易制作、成本低等优点,可以测量固体、液体和气体的温度,具有广泛的用途。     

电表改装实验中校准曲线的应用

在电表改装实验中,除了传统实验教材中利用校准曲线评定改装表的准确度等级之外,我们还针对待改装的微安表头进行了校准,并应用微安表的校准曲线修正了半偏法测量微安表内阻的误差,使得半偏法测量误差从5%下降到0.3%。我们对电表改装实验的改进和完善,使得同学们对通过校准曲线获得测量修正值以及确定仪表准确度等级两个方面的应用都能有比较深入的理解;同时也解决了实验中半偏法测量微安表内阻误差较大的问题。     

铂电阻温度计的分度与实验装置

铂电阻温度计的分度与实验装置李文成，谢家春（天津大学物理系３０００７２）一、前言电阻温度计是科学实验及生产中用于测温的主要仪器之一，而铂电阻温度计被国际规定为用于１３．８１～６３０．７４℃的测温标准仪器．因此，在物理实验教学中使学生了解铂电阻温度计的...     

负温度系数热敏电阻温度计设计实验中的参数选择

利用非平衡电桥法设计热敏电阻温度计是很适合于培养学生创新能力的物理类设计性实验。本文从理论分析了电路中的参数对温度计的温度特性的影响,研究发现,当选择R_1=R_2,不仅电路简单,当其阻值选择热敏电阻所处的低温点阻值和高温点阻值的平均值附近时,在测温范围为20～80℃时,其电桥的输出电流与温度的线性较好,并利用实验对其进行了验证。     

CERNOX温度计自热效应

研究了CERNOX温度计在液氦温区不同激励电流下因自热效应导致的测温偏差情况,建立了基于有限空间自然对流散热模型来解释自热效应,通过该模型可以预测温度传感器在给定激励电流下的温度示数。为了验证模型的准确性,设计并完成了4.2 K温区不同激励电流下CERNOX温度计的测温实验,实验结果与理论预测符合较好,同时表明如果激励电流选择不当,温度计的自热效应会对测温结果产生较大偏差,并可能对温度传感器造成损坏。     

液体温度计断液的修复方法

液体温度计是热学实验中最常用的测温仪器,它以水银、乙醇或煤油为测温质.由于种种原因,学生在使用中常使温度计的液柱断开,造成读数不准而不能使用.断液温度计的修复方法有叩击法、加热法和离心法等几种.笔者经过试验,认为加热法较为安全、实用.我们对加热法做些改进,介绍如下.将一个空的铁罐放在酒精灯或电炉上加热,把手中的温度计插入铁罐中(注     

渗碳玻璃低温温度计在液氦温度下磁致电阻的研究

渗碳玻璃低温电阻温度计具有碳膜电阻低温温度计灵敏度高、制作简单、电阻与温度呈单调变化的关系等优点,而没有碳膜电阻低温温度计重复性差,不能经受热循环的缺点,是一种比较优良的低温测温器件.国外已有商品出售. 我们研制了这种低温温度计[1],虽然结构还不够完善,经过多次测试,在液氦沸点温度测温的重复性在±5毫度以内.为了考查这种温度计在强磁场下的使用情况,我们进行了磁阻实验。 一、实验过程 在本实验中所采用的渗碳玻璃温度计是No 520,605,905,904.其中 No 520是标定过、并进行过He4沸点复现性实验的[1].它们是按下面叙述的方法…     

液体温度计的动误差分析

液体温度计,由于结构简单,使用方便,价格低廉,是在温度测量中使用最广泛的一种仪器。液体温度计(以下简称温度计)的测温机理是玻璃泡内水银在温度系统中与介质进行热交换,引起热胀冷缩,用水银柱上升或下降来测试温度。因此,对某一系统测温,必须是系统介质温度达到相对稳定。同时,系统中介质和温度计间也必须达到热平衡。这样,温度计和系统介质间就有一短暂传热而达平衡的过程。也就是说,液体温度计在反映系统温度时,总是会滞后一些时间,这就产生温度计测温的动误差。     

微安表改装欧姆表实验的研究

当微安表改装为欧姆表后,当电池电压变化时,改装表测量值会产生很大误差。本通过分析得出改进方案,实验证明,效果比较好。     

基于反射型延迟线结构的无线无源声表面波测温系统

从传感器核心元件及无线测温雷达的优化设计出发,研制了一种集成电子标签的高性能声表面波(SAW)无线无源测温系统。基于耦合模(COM)理论对作为传感元件的反射型SAW延迟线进行了优化设计,基于仿真结果,实验研制了采用YZ LiNbO_3石英基片的434 MHz反射型SAW延迟线,该器件是由一个换能器与8个反射器构成的反射型延迟线,其中3个反射器用于温度检测,另外5个反射器则用于采用相位编码的电子标签。测试结果显示所研制的反射型SAW延迟线具有良好的时域特性与较高的信噪比,并与理论仿真结果极为吻合。设计并研制了采用步进调频(FSCW)模式的测温雷达,利用高精度高低温箱对所研制的无线无源SAW测温系统进行了无线测试,系统表现出良好的线性特性,测温准确度达到了士1℃以内。      

ITER导体样品CERNOX CX-SD温度计安装工艺研究

作为七个参与方之一,中国承担了国际热核聚变实验堆(ITER)装置的部分TF及PF线圈超导导体,全部CC线圈及Feeder超导导体的研究生产任务.在导体生产预研阶段必须对所有生产过程进行认证并制造性能认证导体样品(CPQS)送往瑞士CRPP研究所的SULTAN实验装置进行性能测试,中方将负责除TF导体外的其余超导导体样品的设计制造.所有导体样品将布置尽可能多的温度计及电位测量线用于导体样品性能测试以评估导体性能.导体样品的温度测量采用CERNOX CX-SD温度计,在高场区两侧同一个测温点的导体表面环向位置均匀布置了四只温度计,在导体通电测试前对所有温度计进行校验以确定其有效性及一致性.在对CERNOX温度计的安装工艺进行研究之后,目前所安装的同一测温点四只温度计在4.5K校验温度下的分散性达到或优于50mK测量误差范围.     

一种简易数显温度计的设计与制作

在光杠杆法测量金属线胀系数实验中,针对传统温度计距离较远无法准确读数的问题,本工作基于DS18B20温度传感器设计并制作了一种简易的数显温度计,可实现通过数字显示温度的方法进行测温。经与传统水银温度计的测量结果进行对比,发现数显温度测量仪器具有操作方便,测量精度高等优点。     

用微机实现铂电阻在线测温线性化

在1968国际实用温标中,铂电阻温度计是用于13.81K到903.89K这一温度范围内的标准仪器。在实际温度测量中,铂电阻温度计常用作高精度和高稳定度的温度测量。由于铂电阻温度计的电阻随温度的变化是非线性的,在测温范围较大时,将会由于电阻随温度变化的非线性造成测温误差,传统的     

做功改变物体内能实验的设计

理论和实验表明，改变物体内能的方式有两种：做功和热传递．现实生活中有许多实例可以证实，热传递可以改变物体的内能．那么，如何用简便易行的实验证明做功改变物体的内能呢？我们未采用教科书中介绍的实验方法而是用热敏温度计作为测温仪器，用50mL兽用塑料注射器作为主要实验器械，成功地进行了该项实验，教学效果较好．现将实验装置的设计过程及实验方法介绍如下．     

微安表改装欧姆表实验的不确定度分析

电表改装是电学实验中的一个基本实验，其主要内容为把一个小量程的微安表改装为毫安表、电压表和欧姆表三部分．该实验不但能使学生了解磁电式电流表和电压表的结构和测量原理，而且使学生学会电表扩程的改装和校准方法．因此该实验有着重要的教学训练意义和实用价值，也是许多高校大学物理实验开设的必做实验．而改装后电表的不确定度分析对于评价一个电表的精度是必不可少的．关于毫安表和电压表改装的不确定度分析比较方面，许多教师也进行了大量的考虑和分析．本文主要讨论微安表改装欧姆表的不确定度分析．     

低温铑铁、锗电阻温度计高精度数据的内插法

一支可复现的温度计其测温准确度不仅取决于分度的准确度,而且还视拟合分度数据的内插法是否适当而定。在低温下,铑铁和锗温度计其电阻与温度的关系已变得复杂化,对许多精密测温技术提供高精度的内插法就尤其重要。因此,本文介绍适用于低温铑铁电阻温度计和锗电阻温度计高精度数据的内插法。内容以实用为主,并辅以举例说明,全部计算方法均在本院DJS-6电子计算机计算过,计算结果表明提供的各种计算方法适合于计算机程序。     

长周期光纤光栅强度型温度传感研究

对长周期光纤光栅(LPG)的温度特性进行了实验研究,测得的温度灵敏系数为0.086nm/℃,为光纤布喇格光栅(FBG)典型温度灵敏系数的8.2倍。以LPG作为传感元件,以可调谐掺铒光纤环形腔激光器作为光源,研究了LPG的强度型温度传感特性,在74℃的温度变化范围内,激光透射光强的对数与待测温度的关系具有良好的线性和重复性,温度测量的分辨率可达0.1℃。