应用计算机测量电阻的温度特性实验指南.doc
应用计算机测量电阻的温度特性实验指南
实验原理 - 热敏器件的特点
半导体热敏电阻特性
在一定温度范围内，负温度型半导体热敏电阻的电阻率R与温度T有以下关系：
(3)对于某些电阻，A和B是常数。对式(3)两侧取对数，有 (4)可见lnR与T成反比，温度升高，电阻降低。在实验中，系数A值可以通过测量设备的电阻R来确定，并根据温度T的变化特性来确定。
热电阻特性
大多数金属热电阻的特性在小温度范围内是线性的。如果温度范围进一步扩大为非线性关系，(5)给出铂电阻在0-600范围内的特性，即 (5)称温度系数。
实验仪器
仪器清单
Pasco500型接口、恒流源、计算机、半导体热敏电阻、金属铂电阻、加热装置、可替代加热铜体、温度传感器、电压传感器等。
仪器功能介绍
待测件：半导体热敏电阻、金属铂电阻
500型科学工作室软件：实验数据处理软件；
恒流源：输出恒流电源，电流源设置2mA；
500型科学工作室接口:500型科学工作室模拟端口将电信号输入计算机A、B、C；
电压传感器：将电压传输到500接口的电缆；
温度传感器：将温度变化转化为电压变化，然后将电压送入模拟端口。
加热装置：由可加热的铜芯和铜柱组成，铜芯和铜柱可分离。每个试验台有两个铜柱，其中一个是备用的。
内容和要求
实验内容
了解热敏电阻和金属铂电阻随温度变化的基本规律。
恒流条件下半导体热敏电阻与铂电阻的关系曲线用计算机测绘。
金属铂电阻温度特性测定。
正确撰写相关实验报告。
教学要求
培养学生熟练使用500型科学工作室软件，了解硬件组成和工作原理，用实验计算机定义温度，学习用户定制传感器定义热敏电阻。
培养学生使用计算机进行综合物理实验的能力。
学生通过实验了解铂电阻和热敏电阻随温度变化的基本规律。
计算金属铂电阻的温度系数。
操作指导
线路连接
根据原理图(图42-2)将串联金属铂电阻和热敏电阻连接到恒流源 -极上；
根据原理图(图42-2)将A通道电压传感器香蕉插头连接到铂电阻两端(注:判断那一端电位高，红色插头高电位，黑色低电位)；
同样，B通道电压传感器香蕉插头根据原理图(图42-2)连接到热敏铂电阻的两端(注:判断那一端电位高，红色香蕉插头高电位，黑色低电位)；
注：线路连接应在老师检查后打开电流源，否则，接口不按要求损坏，应自行承担。
500型科学工作室已连接到传感器（电压和温度传感器），通常不需要拆卸传感器。如果需要重新连接，请注意：梅花插头和插座的相对位置Top不允许错位强行插入标志。
接口设置
打开科学工作室:打开科学工作室500接口背面的电源开关(绿灯亮) “Science workshop当计算机自检完成后，自动软件工作界面，如图42-3科学工作室界面，自动检查科学工作室500型接口的状态。图中的REC、MON、STOP按钮图标为实框。当鼠标点击按钮时，科学工作室接口可以正常收集数据。否则，如图42-4所示，REC图标虚拟框无法在此状态下收集数据。
A通道：鼠标选择模拟插头图标，按左键，拖动到A通道，计算机自动弹出的传感器选择菜单窗口，选择用户订购传感器，点击确定。形成图42-4的软件界面A通道设置：双击图42-4中显示的A通道用户自定制传感器图标，计算机自动弹出用户自定制传感器对话框，更改参数如图42-5所示。其中，高电阻值
(6)
恒流源电流I=2m流源电流I=2mA。单位输入Ω，方法：光标选中中英文转换图标的软键盘图标，右键点击、选择希腊字母，从中找到Ω符号。
B设置通道：设置与A通道相同，其中调整量度改为热敏电阻。
温度传感器设置：点击科学工作室主界面计算机图标，计算机自动弹出实验计算机对话窗口。在窗口上设置温度传感器。
编辑温度传感器的计算公式：只能在英语状态下输入字符，在编辑框中输入计算公式（见教科书）P279)公式中的自然对数f(x)中取ln()获得电压V可点击图标，下拉菜单中选择模拟通道C(电压)；
输入所有公式编辑框后，将输入状态切换为中文状态，并在计算名称框中填写温度， 简称框输入简称框输入T；选择计算机桌面中英文转换图标中的键盘图标，钦右键选择特殊符号℃。
编辑完成后，按下返回按钮，结果如图42-6所示。公式框下的空白处没有文本描述，表示您合法输入公式软件，并在界面菜单中添加计算虚拟通道。否则，温度公式无效，虚拟通道不会形成，需要重新编辑或重新启动科学工作室软件。
图表设