基于Matlab实现热敏电阻温度特性实验的数据处理
2021-05-14官华夏
物理通报 2021年5期
官华夏
(东莞市第六高级中学 广东 东莞 523000)
1 引言
用非平衡电桥研究热敏电阻的温度特性曲线是普通物理实验中一个比较重要的电磁学实验,学生在进行实验操作后,对于实验数据的处理与分析,是一个比较困难的过程.实验数据曲线拟合及分析的传统方法,是采用最小二乘法和坐标纸作图法.这种手工做法,计算量大,精度不高.本文根据最小二乘法原理并结合数值分析方法,将曲线化直进行分析,利用Matlab软件编程计算对实验数据进行线性拟合,从而得出热敏电阻的温度特性.
Matlab软件是由Mathworks公司发布的主要面对科学计算、数据可视化、系统仿真及交互程序设计的高科技计算环境.由于其功能强大,而且简单易学,Matlab软件已经成为高校教师、科研人员和工程技术人员的必学软件,它能够极大地提高工作效率和质量.我们知道,Matlab一词是矩阵实验室(Matrix Laboratory)的简称,与其他高级语言相比,Matlab程序编写简单,计算高效,且提供了大量的专业工具箱,便于专业应用.特别是工具箱中的Matlab数学函数库包括了大量的计算方法,让笔者体现到了其强大的数学计算功能[1,2].
2 实验方法与原理
利用作图法研究半导体负温度系数热敏电阻随温度变化的规律,负温度系数热敏电阻Rt随热力学温度T的变化成指数函数关系
(1)
式中A和B为常数.为了能够更精确的测量,采用了将曲线化直的方法,对上式两边取对数得

采用非平衡电桥测量热敏电阻,电路如图1所示.

图1 非平衡……
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