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应用计算机测定电阻的温度特性

2023-10-05 14:30 作者:XmXrzhang  | 我要投稿

【实验步骤】

一、电路连接

(1)按照下图连接电路

电路图

注意:A接口连接铂电阻,B接口连接热敏电阻,C接口连接温度传感器

二、科学工作室软件设置

(1)打开接口电源(绿灯亮) 

电源开关在背面

绿灯亮表示电源已打开

(2)运行科学工作室软件,软件自动搜索并识别科学工作室接口(必须先打开接口电源才能再运行软件)

软件在搜索接口

       如果接口连接失败,将出现如下图所示,则应检查接口:①电源是否已经打开,②接口与计算机的连接是否正常。选择500型接口进入软件,然后选择“实验”菜单中的“连接到接口”重新搜索,直到搜索到接口。

软件没有检测到接口,会弹出此提示

(3)科学工作室软件启动后,进入主界面


软件主界面

(4)用鼠标左键点住“模拟式插头”,拖动到A通道,选择“用户自订传感器”;

用鼠标左键点住“模拟式插头”,拖动到B通道,选择“用户自订传感器”;

用鼠标左键点住“模拟式插头”,拖动到C通道,选择“电压传感器”;

A通道测量铂电阻两端的电压


B通道测量热敏电阻两端的电压
C通道连接的是温度传感器
C通道测量的是电压,软件会根据温度与电压的关系,将电压换算为温度

(5)A通道设置(用户自订传感器)


双击图标进入设置界面
设置A通道测量的电压与铂电阻阻值之间的关系

(6)B通道设置(用户自订传感器)



双击图标进入设置界面

设置通道测量的电压与热敏电阻阻值之间的关系

(7)C通道设置。点击“实验”菜单下的“计算机视窗”。设置C通道测量的电压与温度之间的关系。


当待测物理量与通道测量电压之间不是线性关系时,可用此功能设置
公式中的这部分表示的是C通道测量的电压值


软件根据这个公式,把C通道测量的电压换算为温度

【注意】:

  • <1>在英文输入状态下输入公式;

  • <2>输入完成后,按回车键检查有无错误。

(8)取样选项设置。点击“实验”菜单下的“取样选项”,设置为5秒。


5秒表示的是:每5秒采集1个数据

(9)用图表记录数据,鼠标左键点住并拉到“图表”到传感器图标。


用图表记录数据,此软件还有其他记录数据的方式

(10)设置图表中的横纵坐标

横坐标设置为温度


横坐标

增加一个纵坐标(一个是铂电阻,一个是热敏电阻)

增加一个纵坐标

两个纵坐标分别设置为铂电阻阻值(上方纵坐标),热敏电阻阻值(下方纵坐标)

下方纵坐标设置为热敏电阻阻值
上方纵坐标设置为铂电阻阻值
设置后的横、纵坐标如图所示

三、数据采集

(1)检查温度测量是否准确(此时不要打开加热装置的开关,先不要加热)

①点击“实验”菜单下的“监察”(注意不是“记录”

此步骤主要目的是检查温度公式

②观察数据点的横坐标是否在室温附近,如果是,说明温度测量准确。如果不是,则要检查通道C设置,实验计算机公式是否正确

观察温度是否在室温附近

③如果温度测量准确,则点击“停止”,准备正式测量并采集数据

停止采集

(2)调节恒流源电流为1mA

打开加热装置电源。点击“实验”菜单下的“记录”(注意是记录,不是监察),开始记录数据

加热器(打开后自动开始加热,加热至80度左右会自动停止)
开始记录数据

(3)当温度达到80度左右(是图表中数据点的横坐标温度达到80左右,不是加热器上显示的温度达到80),单击“停止”,停止数据采集。同时关闭加热装置的电源,停止加热。得到铂电阻阻值、热敏电阻阻值与温度之间的关系。关闭电流源。


停止采集

点击优化按钮,查看实验结果,即铂电阻阻值、热敏电阻阻值与温度之间的关系。

优化图像

了解图表功能的使用,掌握图形优化、放大、取值、图表设定等功能的操作。(每个按钮都可以去试试,了解其功能)


图表功能区

(4)点击图表设定按钮,输入图表名称,去掉“连线点”的勾


图表设定

四、打印图表

(1)调整图表窗口大小(按照下图步骤①②③调节)

打印前的步骤

(2)窗口大小调节完成后,点击“图形优化”按钮,使图线分布合适。再次检查图表设定是否按照要求设定(图名,数据点等)


优化图表
再次检查图表设定

(3)点击“编辑”菜单下的“复制”,打开Word,粘贴至word,并打印。然后到打印机处拿打印结果,写实验报告的时候贴在实验报告中。


【注意】:一定要按照(1)、(2)调整好之后,才能复制到Word中打印

五、读取并记录数据

(1)关闭热敏电阻数据,只保留铂电阻阻值数据

(2)对铂电阻阻值数据进行线性适配


拟合曲线


线性适配步骤

(3)用取值工具按钮在拟合的直线上取两个数据点,利用这两个数据点,计算铂电阻的温度系数。

      在直线的两端分别取两个点(两点距离大一些),在取点的位置附近用放大工具把该区域放大(放大后,按“图形优化”按钮即可恢复原样)

放大工具

   然后用取值按钮,将交叉点放在直线上,查看横纵坐标,并记录两个点的坐标。同时记录线性适配直线的两个参数a1、a2

取点工具

取点视频:

六、整理实验仪器

实验完成后(指导老师签字后),方可整理实验仪器:

  • 1 关闭仪器电源,电脑关机;

  • 2 拆线,把线放入盒子中;

  • 3填写“实验仪器使用情况登记表”

实验报告注意实现视频:


大学物理(2)习题简析




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