2024年8月29日发(作者:牛康健)
非平衡电桥数据处理方法
实验数据示例:
1. 直流平衡电桥测量室温铜电阻 R
1
/R
2
=k= 1 ,
测量次数
t/C
R
3
/
0
25
56.7
1
30
58.2
2
35
59.4
3
40
60.5
4
45
61.8
5
50
63.3
6
55
64.1
7
60
65.2
R
x
/
2. 非平衡电压输出立式电桥测量不同温度下2.7KMF51型热敏电阻 U
s
= 1.3V
测量次数
tC
U
0
(t)/mV
R/
R(t)=R
25
+R/
0
25
0
1
30
2
35
3
40
4
45
5
50
6
55
7
60
8
65
(R
25
为25C时的电阻)
实验数据处理示例:
(1) 根据由平衡电桥测量的数据作铜电阻的R(t)-t曲线,由此求出电阻的温度系数。与
理论值(43×10
-4
/C)比较,求出百分误差,并写出表达式。(公式: R(t)=R
0
(1+ t) )
由于R1=R2=100,则R
1
/R
2
=k=1,故Rx就等于R3
测量次数
t/C
R
3
/
R
x
/
(实验课本20页)直线拟合铜电阻温度变化曲线。
在Excel中输入t和R
x
两组数据,选中数据并单击“插入”菜单中的“图表”选项,选择
“XY散点图”,单击“下一步”按钮,出现有实验数据的散点图,再单击“下一步”按钮,
在出现的对话框的“标题”选项卡中填写图表标题、X和Y轴标注,单击完成按钮,出现一
个有坐标标注的散点图。右键单击数据点,在出现的菜单中选择“添加趋势线”,在出现的对
话框的“类型”选项中选择“
线性
”,在“选项”选项卡中选择“显示公式”,单击“确定”。
对图进行进一步调整,即为合要求的电阻温度变化曲线图。
0
25
1
30
2
35
3
40
4
45
5
50
6
55
7
60
铜电阻温度变化曲线图
66
65
64
63
62
y = 0.2429x + 50.829
R
t
61
60
59
58
57
56
2055606570
t(℃)
由图可知直线斜率为0.2429,与公式R(t)=R
0
(1+ t)比较,则可计算出的数值。
由R
0
×=0.2429 则可得到=0.2429/50.829=0.0047787 再与理论值43×10
-4
比较,计算百
分误差:
百分误差=(43-47.787)×10
-4
/43×10
-4
=11%
(2) 根据由非平衡电桥测量的数据R(t),在坐标纸上以tC为横坐标、R(t)为纵坐标作图, 用
最小二乘法拟合曲线,求出材料常数B
n
(教材公式3.2.35), 得到经验公式。
R
t
R
25
e
11
B
n
T298
R
0
e
B
n
/T
, 其中:
R
0
R
25
e
B
n
/298
(指数拟合热敏电阻温度变化曲线)
1.先由测量出来的的U
0
利用资料上公式(5)来求解出△R的大小(可用Excel的公式进
行处理)
(RR
)
2
U
0
R
R
U
s
(RR
)U
0
(式中的R取测量出来的R
25
的数值,R’则等于R
1
和R
2
,等于100,U
s
= 1.3V,U
0
则为测量值。)
2.由△R值求出Rt值
3.由t求出1/T的数据,1/T=1/(273+t)
测量次数
tC
U
0
(t)/mV
R/
R(t)=R
25
+R/
1/T
0
25
1
2
3
4
5
6
7
8
4.由1/T为坐标横轴,由Rt为坐标纵轴,绘出热敏电阻温度变化曲线。
在Excel中输入Rt和1/T两组数据,选中数据并单击“插入”菜单中的“图表”选项,
选择“XY散点图”,单击“下一步”按钮,出现有实验数据的散点图,再单击“下一步”按
钮,在出现的对话框的“标题”选项卡中填写图表标题、X和Y轴标注,单击完成按钮,出
现一个有坐标标注的散点图。右键单击数据点,在出现的菜单中选择“添加趋势线”,在出现
的对话框的“类型”选项中选择“
指数
”,在“选项”选项卡中选择“显示公式”,单击“确
定”。对图进行进一步调整,即为合要求的电阻温度变化曲线图。
热敏电阻温度变化曲线
3000
2500
2000
Rt= 0.0809e
3078.5/T
R
t
1500
1000
500
0
0.00290.002950.0030.003050.00310.003150.00320.003250.00330.003350.0034
1/T
由图中的公式对比经验公式
R
t
R
25
e
11
B
n
T298
R
0
e
B
n
/T
可知,Bn=3078.5
2024年8月29日发(作者:牛康健)
非平衡电桥数据处理方法
实验数据示例:
1. 直流平衡电桥测量室温铜电阻 R
1
/R
2
=k= 1 ,
测量次数
t/C
R
3
/
0
25
56.7
1
30
58.2
2
35
59.4
3
40
60.5
4
45
61.8
5
50
63.3
6
55
64.1
7
60
65.2
R
x
/
2. 非平衡电压输出立式电桥测量不同温度下2.7KMF51型热敏电阻 U
s
= 1.3V
测量次数
tC
U
0
(t)/mV
R/
R(t)=R
25
+R/
0
25
0
1
30
2
35
3
40
4
45
5
50
6
55
7
60
8
65
(R
25
为25C时的电阻)
实验数据处理示例:
(1) 根据由平衡电桥测量的数据作铜电阻的R(t)-t曲线,由此求出电阻的温度系数。与
理论值(43×10
-4
/C)比较,求出百分误差,并写出表达式。(公式: R(t)=R
0
(1+ t) )
由于R1=R2=100,则R
1
/R
2
=k=1,故Rx就等于R3
测量次数
t/C
R
3
/
R
x
/
(实验课本20页)直线拟合铜电阻温度变化曲线。
在Excel中输入t和R
x
两组数据,选中数据并单击“插入”菜单中的“图表”选项,选择
“XY散点图”,单击“下一步”按钮,出现有实验数据的散点图,再单击“下一步”按钮,
在出现的对话框的“标题”选项卡中填写图表标题、X和Y轴标注,单击完成按钮,出现一
个有坐标标注的散点图。右键单击数据点,在出现的菜单中选择“添加趋势线”,在出现的对
话框的“类型”选项中选择“
线性
”,在“选项”选项卡中选择“显示公式”,单击“确定”。
对图进行进一步调整,即为合要求的电阻温度变化曲线图。
0
25
1
30
2
35
3
40
4
45
5
50
6
55
7
60
铜电阻温度变化曲线图
66
65
64
63
62
y = 0.2429x + 50.829
R
t
61
60
59
58
57
56
2055606570
t(℃)
由图可知直线斜率为0.2429,与公式R(t)=R
0
(1+ t)比较,则可计算出的数值。
由R
0
×=0.2429 则可得到=0.2429/50.829=0.0047787 再与理论值43×10
-4
比较,计算百
分误差:
百分误差=(43-47.787)×10
-4
/43×10
-4
=11%
(2) 根据由非平衡电桥测量的数据R(t),在坐标纸上以tC为横坐标、R(t)为纵坐标作图, 用
最小二乘法拟合曲线,求出材料常数B
n
(教材公式3.2.35), 得到经验公式。
R
t
R
25
e
11
B
n
T298
R
0
e
B
n
/T
, 其中:
R
0
R
25
e
B
n
/298
(指数拟合热敏电阻温度变化曲线)
1.先由测量出来的的U
0
利用资料上公式(5)来求解出△R的大小(可用Excel的公式进
行处理)
(RR
)
2
U
0
R
R
U
s
(RR
)U
0
(式中的R取测量出来的R
25
的数值,R’则等于R
1
和R
2
,等于100,U
s
= 1.3V,U
0
则为测量值。)
2.由△R值求出Rt值
3.由t求出1/T的数据,1/T=1/(273+t)
测量次数
tC
U
0
(t)/mV
R/
R(t)=R
25
+R/
1/T
0
25
1
2
3
4
5
6
7
8
4.由1/T为坐标横轴,由Rt为坐标纵轴,绘出热敏电阻温度变化曲线。
在Excel中输入Rt和1/T两组数据,选中数据并单击“插入”菜单中的“图表”选项,
选择“XY散点图”,单击“下一步”按钮,出现有实验数据的散点图,再单击“下一步”按
钮,在出现的对话框的“标题”选项卡中填写图表标题、X和Y轴标注,单击完成按钮,出
现一个有坐标标注的散点图。右键单击数据点,在出现的菜单中选择“添加趋势线”,在出现
的对话框的“类型”选项中选择“
指数
”,在“选项”选项卡中选择“显示公式”,单击“确
定”。对图进行进一步调整,即为合要求的电阻温度变化曲线图。
热敏电阻温度变化曲线
3000
2500
2000
Rt= 0.0809e
3078.5/T
R
t
1500
1000
500
0
0.00290.002950.0030.003050.00310.003150.00320.003250.00330.003350.0034
1/T
由图中的公式对比经验公式
R
t
R
25
e
11
B
n
T298
R
0
e
B
n
/T
可知,Bn=3078.5