高温超导材料的特性测试和低温温计实验报告毕业文章_-毕业文章.pdf

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1、实验二十三：高温超导材料的特性测试和低温温度计 2016.12.29 一、实验数据记录 1.室温检测：表 1 室温检测数据表 铂电阻电压（mV）109.03 铂电阻电流（mA）100.30 Si 半导体电阻电压（V）0.5155 Si 半导体电阻电流（卩A）100.00 样品电压（mV）0.162 样品电流（mA）10.0165 温差电偶电阻 0.000 2.低温温度计对比数据及超导转变曲线数据:见下表 降温 U-pt/mV U-Si/V 温差电偶/mV 样品电压/mV T/K 样品电阻 105.00 0.5417 5.570 0.148 283.15 0.0148 104.00 0.5480

2、 5.477 0.146 280.70 0.0146 103.00 0.5545 5.382 0.144 278.25 0.0144 102.00 0.5610 5.288 0.143 275.80 0.0143 101.00 0.5674 5.195 0.142 273.35 0.0142 100.00 0.5740 5.101 0.141 270.90 0.0141 99.00 0.5803 5.011 0.140 268.44 0.0140 98.00 0.5870 4.921 0.139 265.99 0.0139 97.00 0.5940 4.829 0.138 263.54 0.0

3、138 96.00 0.0000 4.742 0.137 261.09 0.0137 95.00 0.6064 4.649 0.136 258.64 0.0136 94.00 0.6131 4.564 0.135 256.19 0.0135 93.00 0.6195 4.480 0.133 253.73 0.0133 92.00 0.6265 4.389 0.132 251.28 0.0132 91.00 0.6330 4.304 0.131 248.83 0.0131 90.00 0.6394 4.220 0.130 246.38 0.0130 89.00 0.6465 4.134 0.12

4、8 243.93 0.0128 88.00 0.6530 4.047 0.127 241.48 0.0127 87.00 0.6600 3.966 0.126 239.03 0.0126 86.00 0.6668 3.881 0.125 236.57 0.0125 85.00 0.6736 3.797 0.123 234.12 0.0123 84.00 0.6807 3.717 0.122 231.67 0.0122 83.00 0.6876 3.634 0.121 229.22 0.0121 82.00 0.6943 3.554 0.120 226.77 0.0120 81.00 0.701

5、0 3.474 0.119 224.32 0.0119 80.00 0.7075 3.396 0.118 221.86 0.0118 79.00 0.7143 3.320 0.116 219.41 0.0116 78.00 0.7211 3.243 0.115 216.96 0.0115 77.00 0.7276 3.171 0.114 214.51 0.0114 76.00 0.7346 3.094 0.113 212.06 0.0113 75.00 0.7410 3.020 0.112 209.61 0.0112 74.00 0.7478 2.946 0.110 207.15 0.0110

6、 73.00 0.7545 2.874 0.109 204.70 0.0109 72.00 0.7607 2.808 0.108 202.25 0.0108 71.00 0.7660 2.748 0.107 199.80 0.0107 70.00 0.7727 2.677 0.105 197.35 0.0105 69.00 0.7794 2.607 0.104 194.90 0.0104 68.00 0.7860 2.534 0.103 192.44 0.0103 67.00 0.7928 2.463 0.102 189.99 0.0102 66.00 0.7998 2.390 0.100 1

7、87.54 0.0100 65.00 0.0000 2.318 0.099 185.09 0.0099 64.00 0.8130 2.242 0.098 182.64 0.0098 63.00 0.8192 2.176 0.097 180.19 0.0097 62.00 0.8237 2.130 0.096 177.74 0.0096 61.00 0.8290 2.076 0.095 175.28 0.0095 60.00 0.0000 2.022 0.094 172.83 0.0094 59.00 0.0000 1.960 0.093 170.38 0.0093 58.00 0.8503 1

8、.929 0.092 167.93 0.0092 57.00 0.8567 1.865 0.091 165.48 0.0091 56.00 0.8621 1.802 0.090 163.03 0.0090 55.00 0.8680 1.751 0.088 160.57 0.0088 54.00 0.8748 1.695 0.086 158.12 0.0086 53.00 0.8815 1.623 0.085 155.67 0.0085 52.00 0.8882 1.558 0.084 153.22 0.0084 51.00 0.8949 1.490 0.083 150.77 0.0083 50

9、.00 0.9019 1.429 0.081 148.32 0.0081 49.00 0.9095 1.359 0.080 145.86 0.0080 48.00 0.9157 1.298 0.079 143.41 0.0079 47.00 0.9219 1.245 0.078 140.96 0.0078 电流半导体电阻电压半导体电阻电流卩样品电压样品电流温差电偶电阻低温温度计对比数据及超导转变曲线数据见下表降温温差电偶样品电压样品电阻液氮沸点监测数据表液氮沸点监测数据铂电阻电压铂电阻电流半导体电阻电压半路的电流室温室温下的超导样品的电阻电流铂电阻半导体电阻卩样品电流室温室温下样品的电阻处理低

10、温温度计对比数据作图给岀对比结果总结三种温度计的特点图电压温度曲线图温差电偶电压温度曲线线性拟合非线性拟合结论由的拟合精确的多因此温差电偶电压应该与温度成二次关系比较两图一直半导体的温敏线性较好成的是线性关系温差电偶电压与温度成二次关系铂电阻与成线性关系作图并用最小二乘法处理超导样品测量数据给出转变温度图样品电阻46.00 0.9276 1.191 0.077 138.51 0.0077 45.00 0.9334 1.136 0.076 136.06 0.0076 44.00 0.9390 1.084 0.075 133.61 0.0075 43.00 0.9447 1.032 0.074 1

11、31.15 0.0074 42.00 0.9509 0.985 0.073 128.70 0.0073 41.00 0.9566 0.929 0.072 126.25 0.0072 40.00 0.9622 0.877 0.071 123.80 0.0071 39.00 0.9655 0.832 0.070 121.35 0.0070 38.00 0.9713 0.802 0.069 118.90 0.0069 37.00 0.9766 0.753 0.068 116.45 0.0068 36.00 0.9820 0.708 0.067 113.99 0.0067 35.00 0.9871 0

12、.663 0.065 111.54 0.0065 34.00 0.9920 0.621 0.064 109.09 0.0064 33.00 0.9999 0.534 0.063 106.64 0.0063 32.00 1.0093 0.457 0.062 104.19 0.0062 31.00 1.0135 0.408 0.059 101.74 0.0059 30.00 1.0196 0.362 0.055 99.28 0.0055 28.71 1.0271 0.051 96.12 0.0051 28.65 1.0275 0.048 95.97 0.0048 28.61 1.0278 0.04

13、6 95.88 0.0046 28.56 1.0288 0.042 95.75 0.0042 28.55 1.0281 0.040 95.73 0.0040 28.53 1.0283 0.037 95.68 0.0037 28.51 1.0282 0.034 95.63 0.0034 28.50 1.0283 0.031 95.61 0.0031 28.49 1.0285 0.024 95.58 0.0024 28.48 1.0285 0.020 95.56 0.0020 28.48 1.0285 0.016 95.56 0.0016 28.46 1.0286 0.013 95.51 0.00

14、13 28.46 1.0286 0.010 95.51 0.0010 28.45 1.0287 0.008 95.48 0.0008 28.44 1.0287 0.005 95.46 0.0005 28.43 1.0287 0.003 95.43 0.0003 28.41 1.0288 0.001 95.39 0.0001 28.39 1.0289 0.000 95.34 0.0000 3 液氮沸点监测数据:表 2:液氮沸点监测数据 铂电阻电压（mV）20.36 铂电阻电流（mA）99.84 Si 半导体电阻电压（V）1.0713 Si 半导体电阻电流（卩A）100.01 电流半导体电阻电压半

15、导体电阻电流卩样品电压样品电流温差电偶电阻低温温度计对比数据及超导转变曲线数据见下表降温温差电偶样品电压样品电阻液氮沸点监测数据表液氮沸点监测数据铂电阻电压铂电阻电流半导体电阻电压半路的电流室温室温下的超导样品的电阻电流铂电阻半导体电阻卩样品电流室温室温下样品的电阻处理低温温度计对比数据作图给岀对比结果总结三种温度计的特点图电压温度曲线图温差电偶电压温度曲线线性拟合非线性拟合结论由的拟合精确的多因此温差电偶电压应该与温度成二次关系比较两图一直半导体的温敏线性较好成的是线性关系温差电偶电压与温度成二次关系铂电阻与成线性关系作图并用最小二乘法处理超导样品测量数据给出转变温度图样品电阻样品电压（mV

16、）0.000 样品电流（mA）10.0173 温差电偶电阻 0.000 二、实验数据分析、处理和结论 1.处理室温检测数据，给出三部分测量电路的电流、室温、室温下的超导样品的电阻:（1）电流：铂电阻：109.03mA Si 半导体电阻：100.00卩A 样品电流：10.0165mA（2）室温：T=2.4516*109.03+25.736=293.03K（3）室温下，样品的电阻：R=0.162/10.0165=0.0162 Q 2.处理低温温度计对比数据，作图给岀对比结果，总结三种温度计的特点:图 1:Si 电压-温度曲线电流半导体电阻电压半导体电阻电流卩样品电压样品电流温差电偶电阻低温温度计对

17、比数据及超导转变曲线数据见下表降温温差电偶样品电压样品电阻液氮沸点监测数据表液氮沸点监测数据铂电阻电压铂电阻电流半导体电阻电压半路的电流室温室温下的超导样品的电阻电流铂电阻半导体电阻卩样品电流室温室温下样品的电阻处理低温温度计对比数据作图给岀对比结果总结三种温度计的特点图电压温度曲线图温差电偶电压温度曲线线性拟合非线性拟合结论由的拟合精确的多因此温差电偶电压应该与温度成二次关系比较两图一直半导体的温敏线性较好成的是线性关系温差电偶电压与温度成二次关系铂电阻与成线性关系作图并用最小二乘法处理超导样品测量数据给出转变温度图样品电阻1 DDDQ&B000 0.60D0-o o o 5 o Y=-0.

18、0026x+1.2798 ISO 00 200 QQ 250 00 T/K(50 00)300 00 2 R=0.9994 图 2:温差电偶电压-温度曲线|UA/Polynomial Ft ofll/V eo 150 240 TK E5 0 04-0 02 OOQ-0 02 一 50 100 150 200 250 300 电流半导体电阻电压半导体电阻电流卩样品电压样品电流温差电偶电阻低温温度计对比数据及超导转变曲线数据见下表降温温差电偶样品电压样品电阻液氮沸点监测数据表液氮沸点监测数据铂电阻电压铂电阻电流半导体电阻电压半路的电流室温室温下的超导样品的电阻电流铂电阻半导体电阻卩样品电流室温室温下样品的电阻处理低温温度计对比数据作图给岀对比结果总结三种温度计的特点图电压温度曲线图温差电偶电压温度曲线线性拟合非线性拟合结论由的拟合精确的多因此温差电偶电压应该与温度成二次关系比较两图一直半导体的温敏线性较好成的是线性关系温差电偶电压与温度成二次关系铂电阻与成线性关系作图并用最小二乘法处理超导样品测量数据给出转变温度图样品电阻