Принцип. Оборудование. Установка и ход работы

Темы для изучения

Угольный резистор, резистор, резисторы с положительным и отрицательным температурными коэффициентами сопротивления, Z-диод, лавина Таунсенда, генерация носителей заряда, свободный пробег.

Принцип

В процессе эксперимента определяется температурная зависимость физической величины (например, сопротивления, проводимости, запирающего напряжения) различных резисторов. Для этого в термостат погружают зонд и измеряют данные параметры при различных температурах.

Оборудование

Иммерсионные зонды

для определения температурной зависимости 07163.00 1

Погружной термостат ТС 10 08492.93 1

Ванна для термостата 08487.02 1

Набор принадлежностей для ТС 08492.01 1

Угольный резистор, 2.2 кОм, 1 Вт 39104.23 1

Коммуникационная коробка 06030.23 1

Соединительный шнур, l = 500 мм, синий 07361.04 1

Соединительный шнур, l = 750 мм, красный 07362.01 2

Соединительный шнур, l = 750 мм, синий 07362.04 2

Универсальная установка Кобра 3 12150.00 1

Источник питания, 12 В 12151.99 2

Информационный стандартный кабель RS 232 14602.00 1

Программное обеспечение

для графопостроителя 14525.61 1

Модуль функционального преобразователя

для системы Кобра 3 12111.00 1

Полупроводниковый датчик

для системы "Кобра 3" 12120.00 1

ПК с системой Windows 95^® или выше

Цель

1. Измерить температурную зависимость сопротивления различных металлов.

2. Определить температурную зависимость напряжения полупроводников.

3. Измерить температурную зависимость напряжения при лавинном эффекте и эффекте Зенера.

Установка и ход работы

Соберите экспериментальную установку как показано на Рис 1. Погрузите иммерсионный зонд в герметичный пластиковый пакет - убедитесь, чтобы зонд не намок, затем опустите в этот пакет температурный датчик. Подсоедините трубку к насосу и убедитесь, что вода поступает в ванну. Заполните ванну водой, так чтобы зонды были полностью погружены в жидкость.

Рис. 1: Экспериментальная установка.

На термостате выставьте регулятор температуры на 20 ºС и включите термостат. Вставьте модуль функционального преобразователя в установку Кобра 3 и подсоедините их к источнику питания. Подключите установку Кобра 3 к порту компьютера COM1, COM2 или USB (для подсоединения к порту USB используйте преобразователь USB - RS232 14602.10). Соедините разъем иммерсионного зонда с заземлением «Аналогового входа2/S2» («Analog In 2/S2») и с синим разъемом модуля функционального преобразователя. Вставьте резистор на 2,2 кОм в цепь между зондами и модулем функционального преобразователя.

Запустите программу «Measure» и в пункте меню «Gauge» («Измерительные приборы») выберите «PowerGraph» («Графопостроитель»). В таблице «Set up» («Установки») щелкните на значке «Analog In 1/S1». В меню «Module/Sensor» («Модуль/Датчик») выберите «Temperature semiconductor (12108.00)» («Температура полупроводника» как показано на Рис. 2. Щелкните на значке «Analog In 2S2» и выставьте параметры, указанные на Рис. 3. Затем щелкните на символе «Function generator» («функциональный преобразователь») и выберите параметры, указанные на Рис. 4.

Рис. 2: Установки для температурного датчика.

Рис. 3: Установки для «Аналогового входа 2/S2»

Рис. 4: Установки для модуля функционального преобразователя

В таблице для графопостроителя выберите установки, указанные на Рис. 5 и 6. В таблице «Displays» («Изображения») двойным щелчком вызовите в новом окне меню «new display» («новое изображение»). В подменю напряжения на зонде добавьте ток как показано на Рис. 6.

Рис. 5: Таблица установок для графопостроителя.

Рис. 6: Настройки изображения

После того, как в ванне установилась постоянная температура, вставьте кабель, выходящий из резистора в первый разъем зонда и, нажав кнопку «Continue» («Далее»), запишите измерения. Затем вставьте кабель во второй разъем и вновь проведите измерения при той же температуре. Измените температуру в ванне на 10-15 ºС. Пока температура достигает установленных значений, в меню «Measurement»> "Enter data manually" («Ввод данных вручную»), выберите параметры измерения для 10 каналов (см. Рис.7) и введите значения для угольного резистора, резистора, резистора с положительным температурным коэффициентом сопротивления, резистора с отрицательным температурным коэффициентом сопротивления, медного и медно-никелевого проводника, и подтвердите ввод, нажав кнопку «Return» («Назад»). Рассчитайте сопротивление при помощи построенных кривых. Для кремниевого и германиевого диодов запишите прямое напряжение в точках, где сила тока превышает 1 мА, а для ZPD диодов запишите напряжение пробоя в точках, где сила тока превышает 1 мА, используя функцию «Обзор». Повторите всю процедуру для следующего значения температуры, вводя данные в окно меню "Enter data manually".

Рис. 7.

12 Следующая ⇒