改進電位差計用于精密測溫實驗儀的設計

田文秀 李宏敏 王紅心

摘 要：本系統利用PN結溫度傳感器，改進電位差計，精確測量出PN結兩端電壓，利用PN結兩端電壓與溫度成線性負相關的特性，獲得待測溫度，溫度值通過調節到的電阻值直接顯示。該測溫儀測量精度高，適用于量熱學中監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。在一些化學實驗中可以用本溫度計取代現在通用的數字貝克曼溫度計，節約成本。

關鍵詞：PN結溫度傳感器；電位差計；測量精度高

三、實驗數據

以上表格的數據是利用該測溫儀測出的實驗結果，從這五組數據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

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

（2）該測溫儀測量精度高，適用于量熱學中監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。在一些化學實驗中可以用本溫度計取代現在通用的數字貝克曼溫度計，節約成本。

參考文獻：

[1]夏兆陽.大學物理教程.高等教育出版社，2011.

[2]戴啟潤.大學物理實驗：A集[C].河南：鄭州大學出版社，1994.

[3]張友純.模擬電子線路學習指導：華中科技大學出版社，2010.8.1.

[4]王建新.電子線路實踐教程：科學出版社，2011.9.15.

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