非平衡电桥测量铂电阻的温度系数　李嘉轩　北京大学物理学院天文学系,100871　jiaxuan　li@pku.edu.cn　2017　年12　月22　日1使用非平衡电桥测量铂电阻的温度系数　1.1　实验情况　本实验使用非平衡直流电桥,将铂电阻作为待测电阻,测量铂电阻在不同温度时两个桥臂之间的　电阻Uout,从而反推出铂电阻的温度系数。本实验所用到的器材有:　•　NTY-2A型数字温度计;　•　ZX96型直流电阻箱,其接触电阻为R0　=　(12　±　5)　mΩ,各量程的允差为:　表1:　ZX96型直流电阻箱允差　档位(Ω)　×10kΩ　×1kΩ　×100Ω　×10Ω　×1Ω　×0.1Ω　允差e　±0.1%　±0.1%　±0.1%　±0.1%　±0.5%　±2%　•　VC9806型数字万用表,其在20mA档的允差为　0.5%　×　读数　+　0.004mA,　在200mV档的允差为　0.05%　×　读数　+　0.03mV;　•　HLY001型恒流源,有1mA和10mA两档;　•　实验室提供的电加热杯和冰水混合物。　1　1　使用非平衡电桥测量铂电阻的温度系数　1.2　使用非平衡电桥测量铂电阻的温度系数　本节实验使用非平衡电桥测量铂电阻的温度系数。根据实验原理,输出电压可以表示为　Uout　=　I0　2　(RT　−　RP　).　式中RP　是可调电阻箱的电阻,RT　是铂电阻的电阻。本实验使用恒流源为电路供电,I0是恒流源提供的　电流。首先根据实验室白板提供的电路图连接电路,特别注意铂电阻的三线接法。连接好电路后,闭　合双刀双掷开关,打开恒流源,调整恒流源输出电流的大小,使得处在20mA档的电流表示数为　I0　=　4.003mA.　在实验时提供的杯子中配置冰水混合物,待冰水混合物稳定后,将温度计探头与铂电阻探头插入　冰水混合物,并用搅拌器不停搅拌。搅拌时应该注意手法,正确的手法是将冰块不停地往水中按下。　搅拌一阵后,发现温度计示数不再变化,稳定在了　T0　=　−0.3℃.　此时,继续搅拌,并调节电阻箱RP　的阻值使电压表示数的绝对值最小,得到在T0　=　−0.3℃、RP　=　R0　=　100.3Ω时,Uout　=　0.01mV　。这样我们就把RP　设置成了铂电阻在冰水混合物中的电阻值。从而输　出电压可以写为　Uout　=　I0　2　R0A1∆T,　(1)　其中A1为铂电阻的温度系