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(2013•杭州二模)半导体热敏电阻是一种电阻值能很灵敏地随温度变化的半导体器材,根据它的这种特性,可以用它来做成一只电子温度计,下面是对一次实际制作过程的描述:图1是半导
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(2013•杭州二模)半导体热敏电阻是一种电阻值能很灵敏地随温度变化的半导体器材,根据它的这种特性,可以用它来做成一只电子温度计,下面是对一次实际制作过程的描述:
图1是半导体电子温度计的电路,Rt就是准备用来测温的半导体热敏电阻,它与一只定律电阻R0相串联,然后两端加上一个恒定电压U0,电压表用来测量Rt两端的电压.当Rt的温度变化时,其阻值将发生变化,电压表的读数也发生变化.只要事先加以标定,由电压表的读数就可知道Rt所处的温度.
在某次实际的实验中,取U0=12V,R0=2.0KΩ.把半导体热敏电阻插入一只填充了一种用以增加导热性的“导
热硅脂”的薄铜管,就做成了温度计的探温头.为对这只电子温度计进行标度,把探温头和一只标准温度一起
放在装有热水的容器内,如图2所示.随着水的逐渐冷却,记下标准温度计和电压表的读数,得到的数据点如图3所示.
(1)据图3作出这只温度探头的“θ-u”(温度-电压)关系曲线.
(2)图1表示电路中所用的15V~0.3V-0双量程电压表的刻度板,试在刻度板上标出20℃,40℃,60℃,80℃四个温度值的位置,并这与出其对应的电压值.再说明用的是电压表的哪一个量程.
(3)求20℃时的热敏电阻阻值,并说明计算电阻值所依据的公式.
图1是半导体电子温度计的电路,Rt就是准备用来测温的半导体热敏电阻,它与一只定律电阻R0相串联,然后两端加上一个恒定电压U0,电压表用来测量Rt两端的电压.当Rt的温度变化时,其阻值将发生变化,电压表的读数也发生变化.只要事先加以标定,由电压表的读数就可知道Rt所处的温度.
在某次实际的实验中,取U0=12V,R0=2.0KΩ.把半导体热敏电阻插入一只填充了一种用以增加导热性的“导
热硅脂”的薄铜管,就做成了温度计的探温头.为对这只电子温度计进行标度,把探温头和一只标准温度一起
放在装有热水的容器内,如图2所示.随着水的逐渐冷却,记下标准温度计和电压表的读数,得到的数据点如图3所示.
(1)据图3作出这只温度探头的“θ-u”(温度-电压)关系曲线.
(2)图1表示电路中所用的15V~0.3V-0双量程电压表的刻度板,试在刻度板上标出20℃,40℃,60℃,80℃四个温度值的位置,并这与出其对应的电压值.再说明用的是电压表的哪一个量程.
(3)求20℃时的热敏电阻阻值,并说明计算电阻值所依据的公式.
▼优质解答
答案和解析
(1):根据描点法作图如下图:
(2):根据θ-U图象可知20℃,40℃,60℃,80℃四个温度值的位置对应的电压表的读数为:20℃-1.83V;40℃-1.08V;60℃-0.62V;80℃-0.42V,从图线上的数据可知,电压表的读数范围在“0-3V”范围内,故选择“0-3V”量程.
(3):根据电路图可得:
=U+
,
通过电路的电流为I=
,
则热敏电阻为:
=
,
联立以上各式解得:
=
,
根据图象可读出20°C时电压表电压U=1.83V,代入上式解得:
=0.36kΩ;
故答案为:(1)如图
(2)“0-3V”量程
(3)0.36KΩ,
=
(2):根据θ-U图象可知20℃,40℃,60℃,80℃四个温度值的位置对应的电压表的读数为:20℃-1.83V;40℃-1.08V;60℃-0.62V;80℃-0.42V,从图线上的数据可知,电压表的读数范围在“0-3V”范围内,故选择“0-3V”量程.
(3):根据电路图可得:
U | 0 |
U |
|
通过电路的电流为I=
| ||||
|
则热敏电阻为:
R | t |
U |
I |
联立以上各式解得:
R | t |
| ||
|
根据图象可读出20°C时电压表电压U=1.83V,代入上式解得:
R | t |
故答案为:(1)如图
(2)“0-3V”量程
(3)0.36KΩ,
R | t |
| ||
|
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