清风Get实验31应用计算机测电阻伏安特性

实验31-应用计算机测电阻伏安特性

实验名称：实验31 应用计算机测电阻伏安特性

1 目的

1）熟悉PASCO科学工作室软件环境； 2）了解数据采集原理，了解500性型接口线路连接方法；

3）掌握传感器用户自定义方法。

2 实验仪器

计算机一台、500型科学工作室接口一台、电压传感器、直流电源DF1730SL3A一台、滑动变阻器一只、测试板一块

3 实验原理

3.1 实验原理

电子器件的伏安特性表述器件的电流与器件两端电压的关系，有了对电子器件的伏安特性的透彻了解，对器件的应用研究具有重要意义。如果一个电子器件为电阻器件，其特性为线性的且满足欧姆定理，即流过电阻R的电流I与电阻R两端电压V成正比，与电阻的阻值成反比，关系式为

（1）

根据（1）式，可以进行电阻阻值测量。如果已经测出一个电阻的伏安特性，在曲线上取两点A和B，如果对应的坐标分别为A（UA、IA）和B（UB、IB），由于是线性的，所以有

R?I?VR （2）

UB?UAIB?IA

根据（2）式，可以确定电阻的阻值。 3.2 实验方法

电阻的特性曲线可以在PASCO科学工作室实验系统上应用计算机来测量，测量电路如图25-1所示。稳压电源和滑动变阻器组成分压电路，动点C从B到A的移动过程中，C、B两端电压逐渐升高，电流传感器采集回路中电流信号，电压传感器采集待测电阻RX两端的电压信号，电流信号和电压信号分别送给500型科学接口A和B。500型科学工作室接口采集的电流和电压为模拟量，计算机不能识别，需经过模数A/D转换，变换后的数字信号通过RS232串行口与计算机实现通信，把数字信号送给计算机，PASCO软件对数据处理，显示结果在计算机屏幕上。

3.2.1 电流测量

电流传感器采用外接方式，PASCO提供的电流传感器采样电阻为1.000Ω（此电阻额定电流为2A，容易烧断）。电流传感器使用方便，但如果待测电阻较大时，灵敏度显然偏小。因此，本实验电流传感器采用自定义方式，选用自定义采样电阻可根据实验需要，选用不同阻值以满足测量的要求。电流传感器内部结构如图25-2所示。Rg为采样电阻，经过该电阻将电流转换为电压输出（注：接口A、B、C只识别电压信号），送给500型科学工作室接口的模拟通道A。