即将随着T的升高而减小,在流过电流不变的情况下,近似一条直线.图4给出了PN结在 不同电流下两端电压与温度的关系,从图中可看出:当电流不同时,曲线的斜率也不同 若外延到T=0K,它们相交与一点,对应的电压就是Vg·由图可知,二极管PN结能在很宽 的范围内测量温度,但由于制造工艺关系,其一致性不是很好,斜率不能唯一确定 V8 样 400K 图4PN结电压与温度的关系 图5PN结测量原理图 3.热电偶 82l年塞贝克发现由两种不同金属组成的封闭回路,当两个接点的温度不同时,电路 中会出现电动势,这个现象称为塞贝克效应.其产生的电动势称为热电势或温差电势.热 电偶温度计的基本原理就是物理中的塞贝克效应 热电偶基本结构如图6所示.它由两种 金属导线A、B组成,导线A的一端与导线B 的一端焊接,形成热电偶的工作端,用它与7 电势测量 被测物体保持热接触,焊点的温度为T1.用 B 72 来连接测量仪表的两根导线C是同样的材 料,与热电偶的自由端连接,自由端的温度 T2稳定不变,所以又称为参考端.参考温度 图6热电偶 可以是水的三相点(273.16K),液氮(LN)的沸点(7735K),或液氦(LHe)的沸点(42K) 等.如果热电偶工作端与参考端的温度不等,则有温差电动势产生.温差电势的大小只与 工作端与参考端的温差及电极材料有关,与电极的长度,直径无关 热电偶制作简单,测温端体积小、热容小、响应快,故得到广泛应用.但灵敏度不够 高,一般不用于作高精度测量.在液氮至室温温区常用铜-铜镍热电偶,在液氦温度至室温 温区可使用镍铬一金铁热电偶. 铜-铜镍热电偶被人们广泛用来测量77K至273K的温度.这种热电偶材料容易做得 均匀,且热电势稳定,有良好的复现性,在一般的实验室条件下即可制作.本实验就用铜- 铜镍热电偶产生热电势,通过査表法求得温度(实验室提供). 金属电阻 不同的材料,电阻率随温度的变化有很大的差别,它反映了物质的内部属性,是研究 物质性质的基本方法之一.在金属中,电子的定向运动受到晶格的散射而呈现出电阻.研 究表明,当(mθ)>0.5时,金属的电阻正比于温度T,其中θ是德拜温度即V将随着T的升高而减小，在流过电流不变的情况下，近似一条直线．图 4 给出了PN结在 不同电流下两端电压与温度的关系，从图中可看出：当电流不同时，曲线的斜率也不同， 若外延到T = 0 K，它们相交与一点，对应的电压就是Vg．由图可知，二极管PN结能在很宽 的范围内测量温度，但由于制造工艺关系，其一致性不是很好，斜率不能唯一确定． 3．热电偶 图 4 PN 结电压与温度的关系 图 5 PN 结测量原理图 1821 年塞贝克发现由两种不同金属组成的封闭回路，当两个接点的温度不同时，电路 中会出现电动势，这个现象称为塞贝克效应．其产生的电动势称为热电势或温差电势．热 电偶温度计的基本原理就是物理中的塞贝克效应． 热电偶基本结构如图 6 所示．它由两种 金属导线A、B组成，导线A的一端与导线B 的一端焊接，形成热电偶的工作端，用它与 被测物体保持热接触，焊点的温度为T1．用 来连接测量仪表的两根导线C是同样的材 料，与热电偶的自由端连接，自由端的温度 T2稳定不变，所以又称为参考端．参考温度 可以是水的三相点(273.16 K)，液氮(LN)的沸点(77.35 K)，或液氦(LHe)的沸点(4.2 K) 等．如果热电偶工作端与参考端的温度不等，则有温差电动势产生．温差电势的大小只与 工作端与参考端的温差及电极材料有关，与电极的长度，直径无关． 图 6 热电偶 热电偶制作简单，测温端体积小、热容小、响应快，故得到广泛应用．但灵敏度不够 高，一般不用于作高精度测量．在液氮至室温温区常用铜-铜镍热电偶，在液氦温度至室温 温区可使用镍铬－金铁热电偶． 铜-铜镍热电偶被人们广泛用来测量 77 K 至 273 K 的温度．这种热电偶材料容易做得 均匀，且热电势稳定，有良好的复现性，在一般的实验室条件下即可制作．本实验就用铜- 铜镍热电偶产生热电势，通过查表法求得温度（实验室提供）． 4．金属电阻 不同的材料，电阻率随温度的变化有很大的差别，它反映了物质的内部属性，是研究 物质性质的基本方法之一．在金属中，电子的定向运动受到晶格的散射而呈现出电阻．研 究表明，当（T/θ ）> 0.5 时，金属的电阻正比于温度 T，其中θ 是德拜温度 B k hν max θ = （4） - 87 -