专利名称：热敏电阻实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型属于计算机辅助教学实验设备，具体地说是一种热敏电阻实验仪。
背景技术：
热敏电阻是开发早、种类多、发展较成熟的敏感元器件。热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，利用的原理是温度引起电阻变化。热敏电阻包括正温度系数(PTC)和负温度系数(NTC)热敏电阻，以及临界温度热敏电阻(CTR)。热敏电阻的主要特点是①灵敏度较高，其电阻温度系数要比金属大10 100倍以上，能检测出10-6°C的温度变化②工作温度范围宽，常温器件适用于_55°C 315°C，高温器件适用温度高于315°C (目前最高可达到2000°C )，低温器件适用于-273°C 55°C;③体积小，能够测量其他温度计无法测量的空隙、腔体及生物体内血管的温度；④使用方便，电阻值可在0. 1 IOOkQ间任意选择；⑤易加工成复杂的形状，可大批量生产；⑥稳定性好、过载能力强。由于半导体热敏电阻有独特的性能，所以在应用方面，它不仅可以作为测量元件(如测量温度、流量、液位等)，还可以作为控制元件(如热敏开关、限流器)和电路补偿元件。热敏电阻广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域，发展前景极其广阔。惠斯登电桥是精确测量电阻阻值的常用仪器。现在高校都是用惠斯登电桥加灵敏电流计来进行热敏电阻的特性与应用实验。但是灵敏电流计使用和观看非常的不便，给学生实验造成了不必要的麻烦。本实验系统在己有旧仪器的基础上进行改进，在考虑不削弱学生实验动手能力的前提下，充分利用传感技术和虚拟仪器技术，用传感器取代传统的灵敏检流计和温度计，并结合计算机辅助教育思想，用计算机直观地报告温度和电桥平衡情况，实验效果好。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种的热敏电阻实验仪。实现本实用新型目的的具体技术方案是针对传统热敏电阻实验存在的操作繁琐等问题，利用温度传感器替代传统温度计，通过计算机来读取电桥的电流来判断电桥是否平衡，并结合计算机辅助教育的思想。具体结构为由热敏电阻检测桥式装置，数据采集卡， 微型计算机三部分组成，所述的热敏电阻检测装置由桥式电路、液体浸泡加热器、温度感应器所组成，桥式电路、温度感应器与数据采集卡相连，数据采集卡与微型计算机相连；而桥式电路中的四个电阻可以是其中三个可调电阻，一个为被测热敏电阻，或者也可以是一个为可调电阻，二个为不可调电阻。实用新型的热敏电阻实验仪，(1)利用温度传感器替代传统温度计，计算机屏幕上实时准确地以虚拟温度计和文本框两种形式报告当前的液体温度，读数方便；( 学生在调节比较臂电阻时，计算机实时地分别用虚拟检流计显示、文字显示报告平衡情况，电桥平衡调节容易；(3)在屏幕上实时报告各次平衡时采集来的数据并在R-T图上描出相应点； (4)学生可在系统上做实验报告，教师可在系统上批改实验报告。
图1是本实用新型实施例的结构示意图具体实施方式
以下结合实施例对本实用新型作进一步的说明，但本实用新型也不仅限于实施例的内容。如图1所示，本实用新型的热敏电阻实验仪由热敏电阻检测桥式装置，数据采集卡，微型计算机三部分组成，所述的热敏电阻检测装置由四个电阻是由桥式电路、液体浸泡加热器、温度感应器所组成，其中三个可调电阻，一个为被测热敏电阻，桥式电路、温度感应器与数据采集卡相连，数据采集卡与微型计算机相连。实验装置如图1所示，放在水中的热敏电阻温度变化使电桥失去平衡，然后电路的输出电压发生变化，计算机通过USB采集盒采集电压，最后将采集的的电压值通过Vb编程转化为温度值。硬件连接1.用USB连线将计算机与控制盒(“热敏电阻实验控制盒”的简称，下同)连接起来。(注意，第一次连接时，计算机会报告找到新设备，并要求给其驱动程序。驱动程序在所附光盘的“driver”目录下)。2.用两端均带航空插头的连线将控制盒与实验仪(“热敏电阻特性与应用实验仪” 的简称，下同)连接起来四芯的一端与控制盒的背面航空插座相连，另一端(六芯)与实验仪面板上标有“电桥电位差及测温信号”的插孔相连。此航空插座连线上标有的数字决定实验组别如标有“1”的连线所连的实验仪的组别为第一组(也可由软件改变组别，具体见“软件使用”部分)。3.将带待测热敏电阻(Rt)的航空插头插到实验仪面板上的“电桥四臂”插孔.连线上标有“礼”、‘卞2”、“礼”的连线分别与三个电阻箱相连。[注意，其中的Rl与R2也可用定值电阻代替。建议阻值10ΚΩ (选做的那个实验用300ΚΩ)]。“礼”所接的电阻箱为比较臂电阻。4.将带一测温探头的插座插到实验面板上标有“感温探头”的插孔上。软件使用运行软件，首先界面，界面上左右两条变化的垂直棒示意着热敏电阻的阻值与温度的关系。“按钮选择”的框架有五个按钮选项，单击其中按钮将进入相应的系统或完成相应的功能，以下分别介绍。1.实验组别设定本软件默认的能同时进行的实验组别为1 4组，若想改变组别，可单击此按钮设定。单击此项，出现如图2所示界面，按提示输入相应的数字，假设输入为5，则同时进行的实验组别为5 8组，此时连着标有“电位差信号1”插头的就成为第5组，而连着标有“电位差信号2”插头的成为第6组，依次类推。2.热敏电阻特性研究单击此项按钮，出现界面，界面上分别标有“第1组”、“第2组”、“第3组”、“第4组” 的四个小窗口分别实时地显示着四组实验的电桥平衡情况、温度及有关的提示信息。当小窗口中的虚拟检流计指针未指向0时，在其下方的文本框中会提示“现在电桥不平衡！请考虑怎样调节比较臂电阻Rtl (参照‘电桥示意图’)”，实验者根据虚拟检流计的指针位置及界面右上角的电桥示意图，可容易地分析出应如何调节比较臂阻值。当调节到使检流计指针指向0时，会在文本框中报告电桥平衡的消息。
权利要求1.一种热敏电阻实验仪，其特征在于由热敏电阻检测桥式装置，数据采集卡，微型计算机三部分组成，所述的热敏电阻检测装置由桥式电路、液体浸泡加热器、温度感应器所组成，桥式电路、温度感应器与数据采集卡相连，数据采集卡与微型计算机相连。
2.如权利要求1所述的热敏电阻实验仪，其特征在于所述的桥式电路中的四个电阻其中三个可调电阻，一个为被测热敏电阻，或者一个为可调电阻，一个为被测热敏电阻，二个为不可调电阻。
专利摘要本实用新型涉及一种热敏电阻实验仪。其由热敏电阻检测桥式装置，数据采集卡，微型计算机三部分组成，所述的热敏电阻检测装置由四个电阻是由桥式电路、液体浸泡加热器、温度感应器所组成，其中三个可调电阻，一个为被测热敏电阻，桥式电路、温度感应器与数据采集卡相连，数据采集卡与微型计算机相连。它的特点是(1)利用温度传感器替代传统温度计，计算机屏幕上实时准确地以虚拟温度计和文本框两种形式报告当前的液体温度，读数方便；(2)学生在调节比较臂电阻时，计算机实时地分别用虚拟检流计显示、文字显示报告平衡情况，电桥平衡调节容易；(3)在屏幕上实时报告各次平衡时采集来的数据并在R-T图上描出相应点。
文档编号G09B23/18GK201946185SQ201020144669
公开日2011年8月24日 申请日期2010年3月30日 优先权日2010年3月30日
发明者万旭, 彭保进, 李勇, 金洪震, 钱惠国, 陈洲 申请人:浙江师范大学