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1、实验第1题 利用NTC热敏电阻设计制作数字体温计参考答案及评分标准1、测量不同温度T下热敏电阻的阻值(40分)1.1设计实验方案,画出实验电路图,标明各元件的参数。先用数字万用表的欧姆档粗测热敏电阻的阻值:33c时,Rx=6.4kQ实验电路图:取 R)=5000。,/1.5V评分标准:(满分20分)1、用欧姆档粗测热敏电阻阻值,有效数字不作要求,得5分;2、电路正确,得5分;电路如下图,得3分;i-NIRx1 83、标明Ro值,且与热敏电阻的粗测值同一量级(IkQ10kQ),得5分; 4、标明M直,且回路电流不超过3OO|1A,得5分;5、如步骤2-4中直接用万用表欧姆档测量,15分中得5分。
2、1.2测量R和T的数据记录:(自行列表)实验条件:Ho=5OOOQ, /2.25VTI 71/ -1Uo/V4/VR/。35.80.02791.0001.257628536.60.02731.0201.237606437.30.02681.0411.214583138.40.02601.0721.184552239.10.02561.0871.169537740.20.02491.1121.143513940.90.02441.1291.127499142.00.02381.1421.1144877评分标准:(满分20分)1、注明实验条件(可以和设计方案不同,但要保证回路电流不超过300|li
3、A),得2分;2、4列数据,且单位正确,得5分;少1歹此口 1分,单位错1个扣1分;3、有效数字正确,得4分;错1个扣1分;4、热敏电阻的阻值大致在57k。,得1分;5、3542范围内,测量数据不少于8组,得8分;少1组扣1分。2、求出K与广1之间的函数关系。(15分)r1 / C1R/Q0.027962850.027360640.026858310.026055220.025653770.024951390.024449910.023848773 S3 x 10 O.C0用计算器拟合函数关系: 评分标准:(满分15分)1、函数形式正确,得5分;2、截距计算正确,得3分;有效数字3或4位,得1
4、分;单位正确得1分;3、斜率计算正确,得3分;有效数字3或4位,得1分;单位正确得1分。3、利用提供的仪器设备,设计数字体温计的电路。(30分)3.1设计的数字体温计电路图:评分标准:(满分15分) 1、线路正确,得15分;评分标准:(满分15分) 1、线路正确,得15分;无R2,得8分;用提示卡,得-5分。3.2计算各元件的参数值:(附计算过程)因 R, = -3622 +因 R, = -3622 +3.53xl()5 T3.53x1057? +3622人由设计的电路可得:故,有:=3.53xl05mv Q; K+0=3622。 1 1 4选取:电源电压 2.00V,则 Ri=176Q, &
5、=3446Q。评分标准:(满分15分)1、推导过程正确,得4分;2、3个元件值计算正确,每个得1分;有效数字正确,每个得1分;3、回路电流不超过300piA,得5分。4、根据设计的电路图搭建数字温度计,并进行调试。(15分)测量不同温度时,数字温度计的电压示数,并绘制校准曲线。实验条件:电源电压1.960V,贝iR=180.0Q, &=3442.0。TI U/mV35.635.536.936.838.137.939.639.440.940.642.041.5评分标准:(满分10分)1、Ri、&与计算值基本相符,得2分;2、与计算值基本相符,得1分;用数字电压表实测(4位有效数字),得1分;3、3542范围内,测量数据不少于6组,得2分;35组数据,得1分;少于3组, 得。分;4、坐标轴正确,得1分;分度合适,得1分;数据点标识正确,得1分;有趋势线, 得1分。4.1 对设计的电路进行改进,要求使数字温度计的误差不超过01。对数据作线性拟合,结果为:U = 0.944T + L96发现,斜率偏小5%左右,截距偏大1.96mVo因此,在不改变电源电压的前提下,Ri 应增大5%,即改为190.6Q; R2应减小为3431.4Q (具体数值应在某个温度,如38.0 时,实际调节,使电压表示数为38.0mV)。评分标准:(满分5分) 1、分析合理,得5分。