FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 8: Závislost odporu termistoru na teplotě

Podobné dokumenty
Závislost odporu termistoru na teplotě

d p o r o v t e p l o m ě r, t e r m o č l á n k

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEI VUT BRNO

Fyzikální praktikum II

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Název: Charakteristiky termistoru. stud. skup.

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření oteplovací charakteristiky, část 3-3-4

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

INSTITUT FYZIKY VŠB-TU OSTRAVA

ZÁKLADY FYZIKÁLNÍCH MĚŘENÍ FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 5: Měření tíhového zrychlení

INTEGROVANÁ STŘEDNÍ ŠKOLA TECHNICKÁ BENEŠOV. Černoleská 1997, Benešov. Elektrická měření. Tematický okruh. Měření elektrických veličin.

Fyzikální praktikum 1

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Úloha 7: Rozšíření rozsahu miliampérmetru a voltmetru. Cejchování kompenzátorem. Abstrakt

Termistor. Teorie: Termistor je polovodičová součástka, jejíž odpor závisí na teplotě přibližně podle vzorce

1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu:

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

2. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

1. Změřte statickou charakteristiku termistoru pro proudy do 25 ma a graficky ji znázorněte.

PRAKTIKUM I. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Pavel Ševeček stud. skup.: F/F1X/11 dne:

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Rozšíření rozsahu miliampérmetru a voltmetru, cejchování kompenzátorem

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

ZAPOJENÍ REZISTORŮ ZA SEBOU

Fyzikální veličiny a jednotky, přímá a nepřímá metoda měření

2 Přímé a nepřímé měření odporu

pracovní list studenta

E L E K T R I C K Á M Ě Ř E N Í

1. Změřit metodou přímou závislost odporu vlákna žárovky na proudu, který jím protéká. K měření použijte stejnosměrné napětí v rozsahu do 24 V.

MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

PRAKTIKUM II Elektřina a magnetismus

PŘECHODOVÝ JEV V RC OBVODU

A:Měření odporových teploměrů v ultratermostatu B:Měření teploty totálním pyrometrem KET/MNV (8. cvičení)

ZAPOJENÍ REZISTORŮ VEDLE SEBE

Účinnost tepelného stroje

Fyzikální praktikum FJFI ČVUT v Praze

Optimální trvanlivost nástroje

LABORATORNÍ CVIČENÍ Elektrotechnika a elektronika

2. MĚŘENÍ TEPLOTY TERMOČLÁNKY

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE

Základní měření s výchylkovými multimetry Laboratorní cvičení č. 1

Název: Polovodiče zkoumání závislosti odporu termistoru a fotorezistoru na vnějších podmínkách

MĚŘENÍ TEPLOTY. MĚŘENÍ ODPOROVÝM SNÍMAČEM S Pt 100

e, přičemž R Pro termistor, který máte k dispozici, platí rovnice

PRAKTIKUM II. Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. úlohač.5 Název: Měření osciloskopem. Pracoval: Lukáš Ledvina

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

Harmonický ustálený stav pokyny k měření Laboratorní cvičení č. 1

TEPELNÉ ÚČINKY EL. PROUDU

Zadání úlohy: Schéma zapojení: Střední průmyslová škola elektroniky a informatiky, Ostrava, příspěvková organizace. Třída/Skupina: / Měřeno dne:

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Měření teploty, měření vlhkosti vzduchu

1. Okalibrujte pomocí bodu tání ledu, bodu varu vody a bodu tuhnutí cínu:

ZKOUŠKA PEVNOSTI V TAHU

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

4. Stanovení teplotního součinitele odporu kovů

základní vzdělávání druhý stupeň

Laboratorní práce č. 1: Určení voltampérových charakteristik spotřebičů

V následujícím obvodě určete metodou postupného zjednodušování hodnoty zadaných proudů, napětí a výkonů. Zadáno: U Z = 30 V R 6 = 30 Ω R 3 = 40 Ω R 3

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-3

Střední průmyslová škola elektrotechnická a informačních technologií Brno

b) Vypočtěte frekvenci f pro všechny měřené signály použitím vztahu

Úloha 1: Zapojení integrovaného obvodu MA 7805 jako zdroje napětí a zdroje proudu

Název: Měření paralelního rezonančního LC obvodu

Oddělení fyzikálních praktik při Kabinetu výuky obecné fyziky MFF UK. Pracoval: Jiří Kozlík dne:

Laboratorní práce č. 3: Měření elektrického proudu a napětí

Měření teploty v budovách

Elektrická měření pro I. ročník (Laboratorní cvičení)

Pracovní list - Laboratorní práce č. 7 Jméno: Třída: Skupina:

Pomůcky. Postup měření

Měření vlastností střídavého zesilovače

Experiment P-10 OHMŮV ZÁKON. Sledování vztahu mezi napětím a proudem procházejícím obvodem s rezistorem známého odporu.

Laboratorní práce č. 2: Určení měrné tepelné kapacity látky

Úloha 5: Kalibrace rtuťového teploměru plynovým varu vody

Stanovení měrného tepla pevných látek

Použitý rezistor (jmenovitá hodnota): R1 = 270 kω je přesný metalizovaný rezistor s přesností ± 0,1%.

Závislost odporu kovového vodiče na teplotě

Technická měření v bezpečnostním inženýrství. Elektrická měření proud, napětí, odpor

Úloha 1: Kondenzátor, mapování elektrostatického pole

Základy meteorologie - měření tlaku a teploty vzduchu (práce v terénu + laboratorní práce)

TEPELNÉ ÚČINKY EL. PROUDU

2. Měření odporu rezistoru a volt-ampérové charakteristiky žárovky

Fyzikální praktikum č.: 2

11 Termická emise elektronů

Určeno pro posluchače všech bakalářských studijních programů FS

17 Vlastnosti ručkových měřicích přístrojů

Stabiliz atory napˇet ı v nap ajec ıch zdroj ıch - mˇeˇren ı z akladn ıch parametr u Ondˇrej ˇ Sika

18 Teplotní závislost odporu polovodičového termistoru a kovového snímače teploty

Petr Myška Datum úlohy: Ročník: první Datum protokolu:

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM Ústav fyziky FEI VUT BRNO

11. Odporový snímač teploty, měřicí systém a bezkontaktní teploměr

PŘECHODOVÝ DĚJ VE STEJNOSMĚRNÉM EL. OBVODU zapnutí a vypnutí sériového RC členu ke zdroji stejnosměrného napětí

Zapojení odporových tenzometrů

Zapojení teploměrů. Zadání. Schéma zapojení

Měření vlastností lineárních stabilizátorů. Návod k přípravku pro laboratorní cvičení v předmětu EOS.

4 Viskoelasticita polymerů II - creep

Kalibrace teploměru, skupenské teplo Abstrakt: V této úloze se studenti seznámí s metodou kalibrace teploměru a na základě svých

Poř. č. Příjmení a jméno Třída Skupina Školní rok 2 BARTEK Tomáš S /10

3. Změřte závislost proudu a výkonu na velikosti kapacity zařazené do sériového RLC obvodu. P = 1 T

MĚŘENÍ Laboratorní cvičení z měření. Měření parametrů operačních zesilovačů, část 3-7-5

Vyhodnocení součinitele alfa z dat naměřených v reálných podmínkách při teplotách 80 C a pokojové teplotě.

FYZIKÁLNÍ PRAKTIKUM FJFI ČVUT V PRAZE. Měření Poissonovy konstanty vzduchu. Abstrakt

Fyzikální praktikum II

Transkript:

ZÁKLADY FYZIKÁLNÍCH MĚŘENÍ FJFI ČVUT V PRAZE Datum měření: 29. 4. 2009 Pracovní skupina: 3, středa 5:30 Spolupracovali: Monika Donovalová, Štěpán Novotný Jméno: Jiří Slabý Ročník, kruh:. ročník, 2. kruh Hodnocení: Úvod. Úkoly[] Úloha 8: Závislost odporu termistoru na teplotě. V domácí přípravě nakreslete závislost R = R(T ) a lnr = f(/t ) v intervalu teplot T 293; 343 K. Předpokládejte B = 2500 K a R = 0, Ω. (Pro potřeby ZFM předpokládejte, že lnr je bezrozměrná veličina. Používejte zápis lnr[ ].) 2. V domácí přípravě odvoďte závislost teplotního součinitele odporu α na teplotě T pro termistor a pro rezistor z kovového materiálu. Teplotní součinitel odporu α je definován vztahem α = dr R dt Závislost odporu termistoru na teplotě je dána vztahem R(T ) = R e B T Odpor rezistoru z kovového materiálu lineárně vzrůstá s teplotou. Porovnejte oba výsledky. 3. Pomocí PC změřte teplotní závislost odporu daného termistoru v oboru od asi 20 C (pokojová teplota) do 60 C (viz pokyny pro měření). Nezapomeňte převést C na kelviny. 4. Z naměřených hodnot sestrojte graf, ve kterém na vodorovnou osu vynesete hodnoty /T a na svislou lnr. Proč je to výhodné? Rozsah obou os volte tak, abyste mohli extrapolovat do bodu, který odpovídá teplotě 0 C (viz úkol č. 5). 5. Odpor termistoru při 0 C odečtěte z grafu, který jste kreslili v úkolu č. 4. Tuto hodnotu získejte prostřednictvím grafické extrapolace ručně, bez pomoci PC. (Je nutno použít extrapolaci, protože pro teplotu 0 C jste odpor termistoru neměřili.) 6. Vypočítejte hodnoty konstant B a R. Za tím účelem vyberte z dat poblíž začátku měření hodnotu teploty T a příslušnou hodnotu odporu R a obdobně z konce měření hodnoty T 2 a R 2. Každá z dvojic [T ; R ], [T 2 ; R 2 ] by měla splňovat rovnice R = R(T ) a R 2 = R(T 2 ). Tyto dvě rovnice tvoří soustavu dvou rovnic pro dvě neznámé B a R, které z nich můžete vypočítat. Jaký je význam konstant R a B? 7. Pomocí B a R (vypočtených v úkolu č. 6) určete, jaký odpor bude mít termistor při teplotě 0 C (jde o početní extrapolaci).

8. Hodnoty odporu termistoru při teplotě 0 C získané podle bodů 5 a 7 vzájemně porovnejte..2 Použité přístroje a pomůcky Termistor TR 00-750 v olejové lázni, vařič s elektromagnetickou míchačkou, Bunsenův stojan s teploměrem 0-00 C, ventilátor, digitální multimetr, měřící moduly PASCO, PC, monočlánek,5 V, teplotní čidlo, kalibrační rezistor ( 300 Ω ). 2 Vypracování 2. Změřené hodnoty Odpor kalibračního rezistoru R N = 328,7 Ω. Jednotlivé hodnoty odporu termistoru získáme ze vzorce R = U T R N U N Naměřené hodnoty jsou uvedeny v kapitole Dodatek: Tabulky hodnot. 2.2 Grafická extrapolace Obrázek : Graf závislosti lnr na /T Hodnotě t = 0 C odpovídá /T =0,00366 /K. Z grafu byla odečtena hodnota lnr =. To odpovídá R = Ω. 2

2.3 Početní extrapolace Pro extrapolaci jsem vybral hodnoty [T ; R ]=[298,85 K;623,9 Ω] a [T 2 ; R 2 ]=[332,65 K;247,53 Ω]. Hodnoty konstant R a B snadno vypočteme. Z rovnic vyjádříme neznámé R = R e B T R 2 = R e B T 2 B = ln R 2 R T 2 T R = R 2 e B T 2 Číselně B = 279 K a R =0,07 Ω. R odpovídá odporu, který by měl termistor při velmi vysoké teplotě, kde lze e B T považovat za jedničku. B je materiálová konstanta nazývaná teplotní citlivost termistoru. Extrapolací dostaneme hodnotu R 273,5 K = R e B T 273,5 K = 468 Ω 3 Diskuze a závěr Grafickou extrapolací jsme obdrželi hodnotu odporu pro termistor při teplotě 0 C R = Ω. Oproti tomu početní extrapolací byla zjištěna hodnota R 273,5 K = 468 Ω. Při srovnávání hodnot dosažených oběma způsoby musíme mít především na zřeteli přesnost grafické extrapolace, kde se díky logaritmickému měřítku chyba v odečítání hodnoty projeví zvětšenou chybou samotné veličiny. Samozřejmě by šlo použít i přímější metodu změřit odpor multimetrem, avšak to bychom museli termistor ochladit na t = 0 C, ale to nebylo naším úkolem. 4 Použitá literatura Reference [] Závislost odporu termistoru na teplotě, dokumentace k úloze předmětu 02ZFM2, ČVUT FJFI, 5. května 2009, http://www.loony.cz/files/school/zfm/termistor.pdf 3

5 Dodatek: Tabulky hodnot t [s] T [K] U T [V] U N [V] R[Ω] T [/K] lnr [-] 0 298,5 0,92 0,47 649 0,00335 6,48 30 298,25 0,92 0,47 652 0,00335 6,48 60 298,45 0,92 0,48 635 0,00335 6,45 90 298,65 0,92 0,47 642 0,00335 6,46 20 298,85 0,9 0,48 624 0,00335 6,44 50 299,25 0,92 0,48 627 0,00334 6,44 80 299,45 0,9 0,49 67 0,00334 6,43 20 299,85 0,90 0,49 605 0,00334 6,40 240 300,5 0,90 0,50 598 0,00333 6,39 270 300,55 0,90 0,50 589 0,00333 6,38 300 300,95 0,90 0,5 583 0,00332 6,37 330 30,35 0,89 0,5 574 0,00332 6,35 360 30,75 0,89 0,52 565 0,0033 6,34 390 302,25 0,88 0,52 556 0,0033 6,32 420 302,65 0,88 0,53 548 0,00330 6,3 450 303,5 0,88 0,53 543 0,00330 6,30 480 303,55 0,87 0,53 537 0,00329 6,29 50 304,05 0,87 0,54 527 0,00329 6,27 540 304,45 0,86 0,55 59 0,00328 6,25 570 304,95 0,86 0,55 54 0,00328 6,24 600 305,35 0,85 0,56 504 0,00327 6,22 630 305,85 0,85 0,56 495 0,00327 6,2 660 306,35 0,85 0,57 492 0,00326 6,20 690 306,85 0,84 0,57 480 0,00326 6,7 720 307,25 0,84 0,58 477 0,00325 6,7 750 307,75 0,83 0,58 467 0,00325 6,5 780 308,25 0,83 0,59 463 0,00324 6,4 80 308,75 0,82 0,59 456 0,00324 6,2 840 309,25 0,82 0,60 449 0,00323 6, 870 309,65 0,82 0,60 446 0,00323 6,0 900 30,25 0,8 0,6 436 0,00322 6,08 930 30,65 0,80 0,6 434 0,00322 6,07 960 3,5 0,80 0,6 428 0,0032 6,06 990 3,65 0,79 0,62 48 0,0032 6,04 020 32,5 0,79 0,63 45 0,00320 6,03 Tabulka : Naměřené hodnoty napětí na termistoru a rezistoru a teploty část. 4

t [s] T [K] U T [V] U N [V] R[Ω] T [/K] lnr [-] 050 32,65 0,79 0,63 42 0,00320 6,02 080 33,05 0,79 0,64 406 0,0039 6,0 0 33,65 0,78 0,64 400 0,0039 5,99 40 34,25 0,77 0,65 392 0,0038 5,97 70 34,75 0,77 0,65 389 0,0038 5,96 200 35,25 0,76 0,65 383 0,0037 5,95 230 35,75 0,76 0,66 380 0,0037 5,94 260 36,5 0,76 0,66 374 0,0036 5,93 290 36,55 0,76 0,66 374 0,0036 5,93 320 37,05 0,75 0,67 364 0,0035 5,90 350 37,45 0,75 0,67 364 0,0035 5,90 380 37,85 0,74 0,68 359 0,0035 5,88 40 38,25 0,74 0,68 356 0,0034 5,88 440 38,65 0,74 0,68 354 0,0034 5,87 470 39,05 0,74 0,69 35 0,0033 5,86 500 39,45 0,73 0,69 346 0,0033 5,85 530 39,85 0,73 0,69 346 0,0033 5,85 560 320,5 0,72 0,70 339 0,0032 5,83 590 320,45 0,72 0,70 337 0,0032 5,82 620 320,65 0,72 0,70 337 0,0032 5,82 650 32,05 0,72 0,7 332 0,003 5,80 680 32,35 0,7 0,7 330 0,003 5,80 70 32,65 0,7 0,7 327 0,003 5,79 740 322,05 0,7 0,7 325 0,003 5,78 770 322,35 0,70 0,72 320 0,0030 5,77 800 322,75 0,70 0,72 38 0,0030 5,76 830 323,05 0,70 0,72 38 0,0030 5,76 860 323,35 0,69 0,73 33 0,00309 5,75 890 323,65 0,69 0,73 3 0,00309 5,74 920 324,05 0,69 0,73 309 0,00309 5,73 950 324,35 0,69 0,74 306 0,00308 5,73 980 324,65 0,68 0,74 304 0,00308 5,72 200 324,95 0,68 0,74 300 0,00308 5,7 Tabulka 2: Naměřené hodnoty napětí na termistoru a rezistoru a teploty část 2. 5

t [s] T [K] U T [V] U N [V] R[Ω] T [/K] lnr [-] 2040 325,25 0,68 0,75 298 0,00307 5,70 2070 325,55 0,67 0,75 296 0,00307 5,69 200 325,85 0,67 0,75 294 0,00307 5,68 230 326,5 0,67 0,75 292 0,00307 5,68 260 326,35 0,67 0,75 292 0,00306 5,68 290 326,65 0,66 0,76 288 0,00306 5,66 2220 326,95 0,66 0,76 286 0,00306 5,65 2250 327,25 0,66 0,76 284 0,00306 5,65 2280 327,55 0,66 0,76 284 0,00305 5,65 230 327,75 0,65 0,77 280 0,00305 5,63 2340 328,05 0,65 0,77 280 0,00305 5,63 2370 328,25 0,65 0,77 278 0,00305 5,63 2400 328,45 0,65 0,77 276 0,00304 5,62 2430 328,75 0,65 0,78 274 0,00304 5,6 2460 328,95 0,65 0,78 274 0,00304 5,6 2490 329,5 0,64 0,78 270 0,00304 5,60 2520 329,45 0,64 0,78 270 0,00304 5,60 2550 329,65 0,64 0,79 266 0,00303 5,58 2580 329,95 0,64 0,79 266 0,00303 5,58 260 330,05 0,64 0,79 264 0,00303 5,58 2640 330,35 0,63 0,79 262 0,00303 5,57 2670 330,55 0,63 0,79 262 0,00303 5,57 2700 330,75 0,63 0,80 258 0,00302 5,55 2730 330,95 0,63 0,80 258 0,00302 5,55 2760 33,5 0,62 0,80 256 0,00302 5,55 2790 33,35 0,62 0,80 255 0,00302 5,54 2820 33,55 0,62 0,8 253 0,00302 5,53 2850 33,65 0,62 0,8 25 0,00302 5,53 2880 33,75 0,62 0,8 25 0,0030 5,53 290 33,95 0,6 0,8 249 0,0030 5,52 2940 332,5 0,6 0,8 248 0,0030 5,5 2970 332,35 0,6 0,8 248 0,0030 5,5 3000 332,65 0,6 0,8 248 0,0030 5,5 3030 332,75 0,6 0,82 244 0,0030 5,50 3060 332,95 0,6 0,82 244 0,00300 5,50 3090 333,5 0,6 0,82 244 0,00300 5,50 320 333,35 0,6 0,82 244 0,00300 5,50 Tabulka 3: Naměřené hodnoty napětí na termistoru a rezistoru a teploty část 3. 6