非平衡電橋?qū)嶒?yàn)的(非平衡電橋?qū)嶒?yàn)中處理數(shù)據(jù)時(shí),如果發(fā)現(xiàn)擬合的直線(xiàn)截距不為零,為什)

1.非平衡電橋?qū)嶒?yàn)中處理數(shù)據(jù)時(shí),如果發(fā)現(xiàn)擬合的直線(xiàn)截距不為零,為什

在特定溫度（例如室溫）下預(yù)先調(diào)整天平，使不平衡電橋的輸出電壓僅與所測(cè)電阻的變化成比例，以方便實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理。對(duì)于實(shí)驗(yàn)精度，影響很小。

不平衡橋和動(dòng)力橋都是處于不平衡狀態(tài)的單臂橋的工程應(yīng)用。當(dāng)外部溫度，壓力和其他物理量發(fā)生變化時(shí)，相應(yīng)的電阻傳感器的電阻值也會(huì)發(fā)生變化，并且電橋平衡。

該狀態(tài)變?yōu)椴黄胶鉅顟B(tài)。通過(guò)測(cè)量由零表儀器測(cè)量的電壓（或電流）的變化，可以測(cè)量電阻傳感器的電阻值的變化，從而間接測(cè)量傳感器相應(yīng)物理狀態(tài)的變化。

使用DHQJ-5電橋時(shí)，其操作步驟與單臂電橋（惠斯通電橋）基本相同，但測(cè)量目的和測(cè)量方法卻大不相同。

擴(kuò)展資料：

非平衡電橋?qū)嶒?yàn)操作注意事項(xiàng)：

1、接線(xiàn)時(shí)要小心。在打開(kāi)電源之前，請(qǐng)仔細(xì)檢查接線(xiàn)。如果電源由于短路而進(jìn)入保護(hù)狀態(tài)，則必須切斷電源，關(guān)閉電源，檢查接線(xiàn)，然后再次打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)。

2、電源電壓大約等于3V。無(wú)需調(diào)整至3V。應(yīng)使用數(shù)字萬(wàn)用表的直流萬(wàn)用表測(cè)量電源電壓。

3、因?yàn)闆](méi)有合適的可變電阻器，所以暫時(shí)不使用限流保護(hù)電阻器。

4、調(diào)整電橋平衡并觀(guān)察不平衡電橋的輸出特性時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)輸出電壓和電阻箱顯示值之間的變化與原理不符，如果電路中沒(méi)有問(wèn)題，請(qǐng)報(bào)告講師，未經(jīng)允許，您不得交換組件。

5、萬(wàn)用表打開(kāi)時(shí)，如果出現(xiàn)方形電池符號(hào)，則表示萬(wàn)用表的電池電壓過(guò)低，請(qǐng)向老師報(bào)告。萬(wàn)用表不得使用背光以避免電池?fù)p耗。測(cè)量直流電壓時(shí)，萬(wàn)用表使用v / Q插孔和COM（公共負(fù)極）插孔。

2.實(shí)驗(yàn)5

摘要：熱敏電阻是阻值對(duì)溫度變化非常敏感的一種半導(dǎo)體電阻，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)和用途，在自動(dòng)控制、無(wú)線(xiàn)電子技術(shù)、遙控技術(shù)及測(cè)溫技術(shù)等方面有著廣泛的應(yīng)用。

本實(shí)驗(yàn)通過(guò)用電橋法來(lái)研究熱敏電阻的電阻溫度特性，加深對(duì)熱敏電阻的電阻溫度特性的了解。 關(guān)鍵詞：熱敏電阻、非平衡直流電橋、電阻溫度特性 1、引言 熱敏電阻是根據(jù)半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率與溫度有很強(qiáng)的依賴(lài)關(guān)系而制成的一種器件，其電阻溫度系數(shù)一般為（-0.003~+0.6）℃-1。

因此，熱敏電阻一般可以分為： Ⅰ、負(fù)電阻溫度系數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)NTC）的熱敏電阻元件 常由一些過(guò)渡金屬氧化物（主要用銅、鎳、鈷、鎘等氧化物）在一定的燒結(jié)條件下形成的半導(dǎo)體金屬氧化物作為基本材料制成的，近年還有單晶半導(dǎo)體等材料制成。國(guó)產(chǎn)的主要是指MF91~MF96型半導(dǎo)體熱敏電阻。

由于組成這類(lèi)熱敏電阻的上述過(guò)渡金屬氧化物在室溫范圍內(nèi)基本已全部電離，即載流子濃度基本上與溫度無(wú)關(guān)，因此這類(lèi)熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要考慮遷移率與溫度的關(guān)系，隨著溫度的升高，遷移率增加，電阻率下降。大多應(yīng)用于測(cè)溫控溫技術(shù)，還可以制成流量計(jì)、功率計(jì)等。

Ⅱ、正電阻溫度系數(shù)（簡(jiǎn)稱(chēng)PTC）的熱敏電阻元件 常用鈦酸鋇材料添加微量的鈦、鋇等或稀土元素采用陶瓷工藝，高溫?zé)贫?。這類(lèi)熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴(lài)于載流子濃度，而遷移率隨溫度的變化相對(duì)可以忽略。

載流子數(shù)目隨溫度的升高呈指數(shù)增加，載流子數(shù)目越多，電阻率越小。應(yīng)用廣泛，除測(cè)溫、控溫，在電子線(xiàn)路中作溫度補(bǔ)償外，還制成各類(lèi)加熱器，如電吹風(fēng)等。

2、實(shí)驗(yàn)裝置及原理 【實(shí)驗(yàn)裝置】 FQJ—Ⅱ型教學(xué)用非平衡直流電橋，F(xiàn)QJ非平衡電橋加熱實(shí)驗(yàn)裝置（加熱爐內(nèi)置MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）以及控溫用的溫度傳感器），連接線(xiàn)若干。 【實(shí)驗(yàn)原理】 根據(jù)半導(dǎo)體理論，一般半導(dǎo)體材料的電阻率 和絕對(duì)溫度 之間的關(guān)系為 （1—1） 式中a與b對(duì)于同一種半導(dǎo)體材料為常量，其數(shù)值與材料的物理性質(zhì)有關(guān)。

因而熱敏電阻的電阻值 可以根據(jù)電阻定律寫(xiě)為 （1—2） 式中 為兩電極間距離， 為熱敏電阻的橫截面， 。 對(duì)某一特定電阻而言， 與b均為常數(shù)，用實(shí)驗(yàn)方法可以測(cè)定。

為了便于數(shù)據(jù)處理，將上式兩邊取對(duì)數(shù)，則有 （1—3） 上式表明 與 呈線(xiàn)性關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中只要測(cè)得各個(gè)溫度 以及對(duì)應(yīng)的電阻 的值， 以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)作圖，則得到的圖線(xiàn)應(yīng)為直線(xiàn)，可用圖解法、計(jì)算法或最小二乘法求出參數(shù) a、b的值。 熱敏電阻的電阻溫度系數(shù) 下式給出 （1—4） 從上述方法求得的b值和室溫代入式（1—4），就可以算出室溫時(shí)的電阻溫度系數(shù)。

熱敏電阻 在不同溫度時(shí)的電阻值，可由非平衡直流電橋測(cè)得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示，B、D之間為一負(fù)載電阻 ，只要測(cè)出 ，就可以得到 值。

當(dāng)負(fù)載電阻 → ，即電橋輸出處于開(kāi) 路狀態(tài)時(shí)， =0，僅有電壓輸出，用 表示，當(dāng) 時(shí)，電橋輸出 =0，即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測(cè)量的準(zhǔn)確性，在測(cè)量之前，電橋必須預(yù)調(diào)平衡，這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關(guān)。

若R1、R2、R3固定，R4為待測(cè)電阻，R4 = RX，則當(dāng)R4→R4+△R時(shí)，因電橋不平衡而產(chǎn)生的電壓輸出為： （1—5） 在測(cè)量MF51型熱敏電阻時(shí)，非平衡直流電橋所采用的是立式電橋 ， ，且 ，則 （1—6） 式中R和 均為預(yù)調(diào)平衡后的電阻值，測(cè)得電壓輸出后，通過(guò)式（1—6）運(yùn)算可得△R，從而求的 =R4+△R。 3、熱敏電阻的電阻溫度特性研究 根據(jù)表一中MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻~溫度特性研究橋式電路，并設(shè)計(jì)各臂電阻R和 的值，以確保電壓輸出不會(huì)溢出（本實(shí)驗(yàn) =1000.0Ω， =4323.0Ω）。

根據(jù)橋式，預(yù)調(diào)平衡，將“功能轉(zhuǎn)換”開(kāi)關(guān)旋至“電壓“位置，按下G、B開(kāi)關(guān)，打開(kāi)實(shí)驗(yàn)加熱裝置升溫，每隔2℃測(cè)1個(gè)值，并將測(cè)量數(shù)據(jù)列表（表二）。 表一 MF51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻~溫度特性 溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65 電阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748 表二 非平衡電橋電壓輸出形式（立式）測(cè)量MF51型熱敏電阻的數(shù)據(jù) i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 溫度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4 熱力學(xué)T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4 0.0 -12.5 -27.0 -。