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非平衡電橋溫度計(jì)的設(shè)計(jì)
溫度是一熱學(xué)量，它的電測(cè)法主要是利用電磁參量隨溫度變化的定量關(guān)系進(jìn)行的 . 本實(shí)驗(yàn)通過非平衡電橋組成電阻溫度計(jì)，是電橋原理在生產(chǎn)實(shí)際中的一個(gè)應(yīng)用實(shí)例 . 它和電阻配合可以電學(xué)量轉(zhuǎn)化為電學(xué)量，這樣在實(shí)踐應(yīng)用中便于自控和遙測(cè)，為工業(yè)自動(dòng)化創(chuàng)造了有利條件 .
【預(yù)習(xí)要求】
1．復(fù)習(xí)實(shí)驗(yàn)七：電橋法測(cè)電阻 .
2．從理論上推導(dǎo)非平衡電橋的輸出電壓大小與溫度的關(guān)系 .
【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?
1．掌握電阻溫度計(jì)測(cè)量溫度的基本原理和方法 .
2．學(xué)習(xí)采用非平衡電橋測(cè)非電量的標(biāo)定方法 .
【實(shí)驗(yàn)儀器】
銅電阻，鉑電阻，標(biāo)準(zhǔn)電阻箱，穩(wěn)壓電源，非平衡電橋裝置 (在這個(gè)裝置中除了R t 和電源E以外已經(jīng)把所有元件都已接好)，溫度計(jì)，電熱杯
【實(shí)驗(yàn)要求】
1.根據(jù)非平衡電橋原理和銅電阻（或鉑電阻）的電阻特性，估算非平衡電橋裝置中電阻大小和微安表的內(nèi)阻及量程，再和實(shí)際測(cè)出的參數(shù)對(duì)比.
2.用銅電阻（或鉑電阻）和非平衡電橋組裝成溫度計(jì)，并對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)，畫出校準(zhǔn) 曲線 .
【實(shí)驗(yàn)提示】
已知在 0～100℃范圍內(nèi)銅電阻體的阻值隨溫度變化的關(guān)系為： 
式中 R0 、 Rt 分別為 0 ℃和 t ℃時(shí)的電阻值， A 、B 為溫度系數(shù)（出廠時(shí)廠家會(huì)給定）.利用金屬的這種性質(zhì)來測(cè)量介質(zhì)溫度的儀器稱為電阻溫度計(jì)，它一般是由銅電阻體和不平衡電橋組合而成 . 由于銅電阻的電阻值是溫度的函數(shù)，測(cè)出電阻就可以確定對(duì)應(yīng)的溫度，所以這種方法的實(shí)質(zhì)就是測(cè)電阻 . 但是如果每測(cè)一次電阻從表上查一次對(duì)應(yīng)的溫度，仍然不十分方便，為使溫度測(cè)量能連續(xù)進(jìn)行，即從電表表面刻度讀數(shù)連續(xù)地反應(yīng)出溫度的變化，一般采用非平衡電橋來實(shí)現(xiàn)，其電路如圖 32-1 所示 .其原理是：當(dāng)電橋的四個(gè)橋臂上電阻配合 適當(dāng) ( 一般 R 2 ＝ R3)電橋可以達(dá)到平衡，此時(shí)電流表上無電流通過 . 一旦當(dāng)其中銅電阻 R l 隨溫度改變而阻值隨之發(fā)生變化時(shí)，從而使電橋偏離平衡，電流表中將有電流流過 .如果電源電壓保持不變，那么一定溫度 t 對(duì)應(yīng)一定 的 R t ，而 Rt又對(duì)應(yīng)一定的 I t 即為相應(yīng)的電表偏轉(zhuǎn)量 .所以表中通過的電流強(qiáng)度就直接與溫度變化有關(guān) . 這樣由于測(cè)試變化引起的橋臂 R t 電阻值的變化可以直接由電表指針偏轉(zhuǎn)大小來決定.只要事先對(duì)電表進(jìn)行標(biāo)定，就可以根據(jù)電流表的讀數(shù)來表示測(cè)量溫度的大小 .
【思考題】
1.為什么可以用銅電阻做成溫度計(jì)？
2．電阻溫度計(jì)是怎樣定標(biāo)的?
3．在實(shí)驗(yàn)中，由于條件限制不能得 到 0 ～ 100 ℃ 溫度范圍，你會(huì)如何制作？
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