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第3页2013—2014学年度上学期物理实验教学示范中心综合设计性实验研究报告物电学院物理学专业11班学生姓名何青学号2011110108指导教师陈培杰实验地点N1—实验时间年月日实验名称用力敏传感器测量液体的膨胀系数一、实验的研究现状及主要参考文献研究现状：根据液体膨胀系数与温度、密度相关的性质,利用硅压阻式力敏传感器设计了测定液体膨胀系数实验.通过测量不同温度下的输出电压,计算液体的膨胀系数,实现了对非电学量力的电测.液体的膨胀系数是与温度有关的重要物理量,在工业中有着广泛的应用.不同的温度范围,其值不同.在物理实验课中,一般采用比重瓶法测定液体的膨胀系数.比重瓶的质量用分析天平称量,并要用恒温槽调节液体温度,整个操作过程繁琐复杂,且不能与计算机连接,而在生产和科研中往往需要对液体膨胀系数进行在线检测,为此,引入半导体硅压阻式力敏传感器取代分析天平,并基于Mattiessen[1]的方法对水的膨胀系数进行测定.该实验方法把传感器应用技术引入到物理实验中,不仅提高了测量的准确度,精确地测得水的膨胀系数随温度变化的规律,而且实现了力学量的电测.参考文献：[1]陆申龙,郭有思.热学实验[M].上海:上海科技出版社,1988:223-239.[2]宫野.计算物理[M].大连:大连工学院出版社,987:53-54,205-206.[3]杨述武.普通物理实验[M].北京:高等教育出版社,2000:79-82.二、实验需要的主要仪器设备和材料温度计，力敏传感器，温控仪三、实验的研究目的了解力敏传感器的原理及应用测量同种液体在不同温度下的浮力大小四、实验的研究原理及内容力敏传感器是利用半导体压阻效应,使应变部分与感压部分形成一体,将信号放大电路、信号处理电路等集成在同一块芯片上.传感芯片当其所受荷重改变时,半导体应变片构成的桥路便有微小电压信号输出,因而反映为输出电压与荷重成线性关系U=Bf,式中:f为所加的荷重,U为电压的改变量,B为传感器的灵敏度.五、实验的创新之处通过测量不同温度下，同种液体浮力的大小来得到液体的膨胀系数六、实验结果及分析（包括实验数据、数据分析、实验结论等）指导教师意见：指导教师：年月日

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