实验计算机测定电阻伏安特性

实验31 用计算机测定线形电阻伏安特性实验指导书 1 实验仪器 500型科学工作室1台、PC机1套、直流稳压电源(DF1730SL3A)1台、滑动变阻器1只、电压传感器2条、取样电阻(99.80~102.0Ω/3W)1只，待测金属膜电阻(1/2W)3只，导线5条 2实验内容与要求 实验原理与中学伏安法相同，原理图如下： 图1 计算机测定线形电阻伏安特性原理图 要求看懂原理图，把图形符号与实验仪器对应起来，连接线路注意电源极性、电压传感器插头正负极，注意滑线变阻器结构，弄清滑动点的接线柱位置。线路连接可按三步曲，线路检查可采用顺藤摸瓜方法。 实验内容：在计算机上采集三条线性电阻伏安特性曲线并求出斜率。 3 实验重点与难点 重点：500型科学工作室A口用户自定义 用户自定义传感器是PASCO提供一个开放的平台，用户可以根据现有条件、使用环境等因数，制作个性化传感器，通过科学工作室软件的自定义，系统就可以识别用户制作的传感器并加以利用。 自然界中绝大部分信号是连续变化的，称模拟信号，这些信号通过电子线路，把它转化为电压信号，而构成的部分就是传感器。制作传感器关键就是寻找待测物理量与电压函数关系，函数关系有线性和非线性，这里给大家介绍线性部分，即关系式 (1) y表示待测物理量，x表示电压，f表示两者关系。 如何定义回路电流值？方法很简单，就是在回路串入电阻，这个电阻称采样电阻，如图-1的Rg电阻。它作用是把电路电流信号转化为电压信号，根据欧姆定律： (2) I表示电路电流，V表示电压，就是两者关系(Rg电阻值有效数字4位)，I∝V关系是线性函数，只要确定两点坐标就可以确定I∝V的函数关系。两点坐标。其中 ，，把坐标点相应填入电流自定义窗口，如图-2所示，它的作用是把用户已制作传感器(满足式(2)关系)，用软件形式确定下来，也就在科学工作室软件定义了I∝V的关系。500型接口只要检测电压信号，就可计算并读出回路电流大小。 图-2 用户自定义传感器 难点：理解软件定义的含义，计算机如何建立软件与硬件桥梁，传感器两个主要作用：一是信号转换，二是确定(1)式关系。 4 注意事项与常见错误 注意事项： 1) 不允许在通电状态下连接与拆除线路。 2) 稳压电源输出电压值为10±0.5V. 3) 电压传感器插入只能一个角度，TOP箭头朝上，不能错位强行插入。 4) 线路连好要老师检查。 常见错误： 1) 500型接口电源没打开，就启动科学工作室软件图标。 2) RS232通信线头脱落。 3) AB接口对调。 4) 滑线变阻器移动不正确，数据点分布不均匀。 5 参考 表1 伏安法测线性电阻 序号 1 0.000 0.000 0.000 0.000 2 0.000 0.000 0.000 0.000 3 0.000 0.000 0.000 0.000 数据处理 相对不确定度 合成不确定度 (保留1位有效数字) 结果表达式 单位 (p=0.683) 6 实验报告书 依据原理图1，叙述计算机自定义传感器方法。 7补充思考题 1) 比较电流传感器与自定义电流传感器异同点？ 2) Rg大小对数据采集有何影响？ 3) 传感器作用有那些？

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