《电路》课程教学资源（实验指导）实验13 电阻温度计的制作

实验13电阻温度计的制作 2.了解非电量转变为电量的一种实现方法。 3.培养自行设计电路、调试和工程制作的能力。 二、原理与说明 1.直流单电桥的测量电路如图2-13-1所示。检流计G两端的电压U为 U= Us(RxR,-RzR3Yg r(Rx+RXR+R)+RR(Rx+R)+RxR(R+R) 式中，[是检流计G的内阻。若：远远大于电桥的各个桥臂电阻，上式可近似为 U RxR-RR (Rx+RXR:+R) 当RxR=RR时，电桥达到平衡，检流计G的指示是零值。令电桥平衡时的 Rx=Rxo,则当Rx≠Rxo时，电桥的平衡状态被“破坏”，就会有电流1，通过检流计G, 显然，电流L的大小会随者电阻R的阻值变化而变化。利用电桥的这一特性可以制作各种 检测设备和仪器，例如电阻温度计。 2.电阻温度计是根据电阻的温度特性制作的。电阻Rx选 R 择为热敏申阻.其阻值随温度的变化而变化。热敏电阻R 阻值随温度的变化有两种情况：其一是阻值随温度的升高而 变小（通常称为负阻性热敏 阻)： 其二是阻值随温度的升高 而变大（当然就称为正阻性热敏电阻）。可以证明，制作电阻 温度计应选择负阻性热敏电阻，将温度：的高低转换为检 流计电流1的大小，也就是用电流表示温度。此外，当电阻 R分别为光敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻时，也可以用同样 图2-13-1 的原理制作成照度计、压力计、湿度计等测量仪器或传感器。因此，这种转换和测量原理得 到广泛的应用 三、实验设备 表2.1.1 序号名称 型号与想格数量各注 可调直流稳压电透 010V DG04 数字万用表 3 热敏电阻 5 电流表头 量程100μA1 四、实验任 电阻Rx选择为热敏电阻R,采用图2-131的电路制作电阻温度计。 1.设计要求：用100μA的电流表头做温度显示，使表头中的“0”表示温度是0℃，“100” 表示温度是100℃。 2.根据热敏电阻R与温度的对应关系和设计要求，设计电路、选择电路中元件参数、进

实验 13 电阻温度计的制作 一、 实验目的 1. 熟悉和掌握直流单电桥的测量电路。 2. 了解非电量转变为电量的一种实现方法。 3. 培养自行设计电路、调试和工程制作的能力。 二、原理与说明 1. 直流单电桥的测量电路如图 2-13-1 所示。检流计 G 两端的电压 U 为 ( )( ) ( ) ( ) ( ) 3 2 4 2 4 3 3 2 4 4 2 3 r R R R R R R R R R R R R U R R R R r U g X X X S X g + + + + + + − = 式中，rg是检流计 G 的内阻。若 rg远远大于电桥的各个桥臂电阻，上式可近似为 S X X U R R R R R R R R U ( )( ) 3 2 4 4 2 3 + + − = 当 RX R4 = R2R3 时，电桥达到平衡，检流计 G 的指示是零值。令电桥平衡时的 RX = RX 0 ，则当 RX≠RX0 时，电桥的平衡状态被“破坏”，就会有电流 Ig通过检流计 G， 显然，电流 Ig的大小会随着电阻 Rg的阻值变化而变化。利用电桥的这一特性可以制作各种 检测设备和仪器，例如电阻温度计。 2. 电阻温度计是根据电阻的温度特性制作的。电阻 RX 选 择为热敏电阻 Rt，其阻值随温度的变化而变化。热敏电阻 Rt 阻值随温度的变化有两种情况：其一是阻值随温度的升高而 变小(通常称为负阻性热敏电阻)；其二是阻值随温度的升高 而变大(当然就称为正阻性热敏电阻)。可以证明，制作电阻 温度计应选择负阻性热敏电阻，将温度 t 的高低转换为检 流计电流 Ig的大小，也就是用电流表示温度。此外，当电阻 RX 分别为光敏电阻、压敏电阻、湿敏电阻时，也可以用同样 图 2-13-1 的原理制作成照度计、压力计、湿度计等测量仪器或传感器。因此，这种转换和测量原理得 到广泛的应用。 三、实验设备 表 2-1-1 序号 名称 型号与规格 数量 备注 1 可调直流稳压电源 0～10V 1 DG04 2 数字万用表 1 3 热敏电阻 1 4 电阻 若干 5 电流表头 量程100μA 1 四、 实验任务 电阻 RX 选择为热敏电阻 Rt，采用图 2-13-1 的电路制作电阻温度计。 1. 设计要求：用 100μA 的电流表头做温度显示，使表头中的“0”表示温度是 0℃，“100” 表示温度是 100℃。 2. 根据热敏电阻 Rt 与温度的对应关系和设计要求，设计电路、选择电路中元件参数、进 US rg + R4 R2 R R3 X G _ U + _

行调试和进行改进。 3.在表头上标定温度表刻度，制作电阻温度计 4.用水银温度计作标准，用一杯开水逐渐冷却的温度作被测对象，逐点校验自制的温度 计。 5.进一步改进自制的温度计，提高测量的准确度。 五、实验注意事项 L.注意选择直流电源Us,确保热敏电阻R在额定工作电压和工作电流范围内工作。 2.注意 理选择 电析 电路中各元件参数，保证图213-1电桥平衡 3.注意电流表头满量程是100μA,而且要对应表示温度是100℃。 4.做温度计的刻度时，要按测量误差合理选择温度的分度。 六、预习思考题 1制作申阻温度计为什么应洗择负阻性热敏申阻？试说明理由 2.能否用正阻性热敏电阻制作电阻温度计？如果可行，试说明制作的方法 使用热 电阻要注意什么问题 七、预习婴求 1.阅读实验原理与说明，完成电阻温度计的设计任务。 2.列出所需要的元件和参数并说明理由。 3.选择实验所需的仪器设备。 确定实验步、 校验方法和制作过程，画好所需的数据表格 八、实验报告要求 1.简述设计过程中各元件参数选取的依据。 2.调试制作过程中遇到的问题和解决的思路及方法。 3画出白制温度计的温度缘正曲线 4.实验的改进和建议

行调试和进行改进。 3. 在表头上标定温度表刻度，制作电阻温度计。 4. 用水银温度计作标准，用一杯开水逐渐冷却的温度作被测对象，逐点校验自制的温度 计。 5. 进一步改进自制的温度计，提高测量的准确度。 五、实验注意事项 1. 注意选择直流电源 US，确保热敏电阻 Rt 在额定工作电压和工作电流范围内工作。 2. 注意合理选择电桥电路中各元件参数，保证图 2-13-1 电桥平衡。 3. 注意电流表头满量程是 100μA，而且要对应表示温度是 100℃。 4. 做温度计的刻度时，要按测量误差合理选择温度的分度。 六、预习思考题 1. 制作电阻温度计为什么应选择负阻性热敏电阻?试说明理由。 2. 能否用正阻性热敏电阻制作电阻温度计?如果可行，试说明制作的方法。 3. 使用热敏电阻要注意什么问题? 七、 预习要求 1. 阅读实验原理与说明，完成电阻温度计的设计任务。 2. 列出所需要的元件和参数并说明理由。 3. 选择实验所需的仪器设备。 4. 确定实验步骤、校验方法和制作过程，画好所需的数据表格。 八、实验报告要求 1. 简述设计过程中各元件参数选取的依据。 2. 调试制作过程中遇到的问题和解决的思路及方法。 3. 画出自制温度计的温度修正曲线。 4. 实验的改进和建议