改進(jìn)電位差計用于精密測溫實驗儀的設(shè)計

田文秀 李宏敏 王紅心

摘 要：本系統(tǒng)利用PN結(jié)溫度傳感器，改進(jìn)電位差計，精確測量出PN結(jié)兩端電壓，利用PN結(jié)兩端電壓與溫度成線性負(fù)相關(guān)的特性，獲得待測溫度，溫度值通過調(diào)節(jié)到的電阻值直接顯示。該測溫儀測量精度高，適用于量熱學(xué)中監(jiān)視凝固點的下降及沸點的上升，以及需要測量微小溫差的場合。在一些化學(xué)實驗中可以用本溫度計取代現(xiàn)在通用的數(shù)字貝克曼溫度計，節(jié)約成本。

關(guān)鍵詞：PN結(jié)溫度傳感器；電位差計；測量精度高

三、實驗數(shù)據(jù)

以上表格的數(shù)據(jù)是利用該測溫儀測出的實驗結(jié)果，從這五組數(shù)據(jù)中可以看出該精確測溫儀測得的誤差率都在0.20%以下，誤差較小。

四、總結(jié)

（1）本儀器通過設(shè)計高精度電位差計，通過接入補(bǔ)償電路中電阻的數(shù)值可以讀溫，為了維持電位差計電流不變，采用了雙電阻箱的創(chuàng)意，這樣可維持每個檔位上總電阻值的不變；因為PN結(jié)電壓和溫度是負(fù)相關(guān)，溫度數(shù)值的表示是通過調(diào)溫模塊總電阻減去補(bǔ)償電路的電阻值表示，這些創(chuàng)意都很新穎。

（2）該測溫儀測量精度高，適用于量熱學(xué)中監(jiān)視凝固點的下降及沸點的上升，以及需要測量微小溫差的場合。在一些化學(xué)實驗中可以用本溫度計取代現(xiàn)在通用的數(shù)字貝克曼溫度計，節(jié)約成本。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介：田文秀（1982-），男，湖北蘄春人，碩士，講師，湖北大學(xué)知行學(xué)院大學(xué)物理主講教師。