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第3頁2013—2014學年度上學期物理實驗教學示范中心綜合設計性實驗研究報告物電學院物理學專業11班學生姓名何青學號2011110108指導教師陳培杰實驗地點N1—實驗時間年月日實驗名稱用力敏傳感器測量液體的膨脹系數一、實驗的研究現狀及主要參考文獻研究現狀：根據液體膨脹系數與溫度、密度相關的性質,利用硅壓阻式力敏傳感器設計了測定液體膨脹系數實驗.通過測量不同溫度下的輸出電壓,計算液體的膨脹系數,實現了對非電學量力的電測.液體的膨脹系數是與溫度有關的重要物理量,在工業中有著廣泛的應用.不同的溫度范圍,其值不同.在物理實驗課中,一般采用比重瓶法測定液體的膨脹系數.比重瓶的質量用分析天平稱量,并要用恒溫槽調節液體溫度,整個操作過程繁瑣復雜,且不能與計算機連接,而在生產和科研中往往需要對液體膨脹系數進行在線檢測,為此,引入半導體硅壓阻式力敏傳感器取代分析天平,并基于Mattiessen[1]的方法對水的膨脹系數進行測定.該實驗方法把傳感器應用技術引入到物理實驗中,不僅提高了測量的準確度,精確地測得水的膨脹系數隨溫度變化的規律,而且實現了力學量的電測.參考文獻：[1]陸申龍,郭有思.熱學實驗[M].上海:上海科技出版社,1988:223-239.[2]宮野.計算物理[M].大連:大連工學院出版社,987:53-54,205-206.[3]楊述武.普通物理實驗[M].北京:高等教育出版社,2000:79-82.二、實驗需要的主要儀器設備和材料溫度計，力敏傳感器，溫控儀三、實驗的研究目的了解力敏傳感器的原理及應用測量同種液體在不同溫度下的浮力大小四、實驗的研究原理及內容力敏傳感器是利用半導體壓阻效應,使應變部分與感壓部分形成一體,將信號放大電路、信號處理電路等集成在同一塊芯片上.傳感芯片當其所受荷重改變時,半導體應變片構成的橋路便有微小電壓信號輸出,因而反映為輸出電壓與荷重成線性關系U=Bf,式中:f為所加的荷重,U為電壓的改變量,B為傳感器的靈敏度.五、實驗的創新之處通過測量不同溫度下，同種液體浮力的大小來得到液體的膨脹系數六、實驗結果及分析（包括實驗數據、數據分析、實驗結論等）指導教師意見：指導教師：年月日

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