一种伏安特性测定装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种伏安特性测定装置。现有装置操作复杂，测量不准确。本实用新型专利技术为盒子形状，盒体侧壁设置有电源插口、二极管插入口、双刀单掷开关、电压信号接线端子，盒体内设置有保护电阻；所述的盒盖上设置有电位器和电压表。盒体内，电位器的输入端接电源的正极，接地端与电源负极、电压表负极以及双刀单掷开关一路开关的一端连接后接地；电位器的输出端通过保护电阻与待测二极管正极、电压表正极以及双刀单掷开关另一路开关的一端连接，待测二极管负极接双刀单掷开关一路开关的另一端，双刀单掷开关另一路开关的另一端接电压信号接线端子。本实用新型专利技术利用电位器和双刀单掷开关快速调节电路，简化操作，节省测量时间，易于推广应用。广应用。广应用。

【技术实现步骤摘要】
一种伏安特性测定装置


[0001]本技术属于实验器材
，尤其是物理实验
，涉及一种伏安特性测定装置，利用电位器测量待测电路元件内电流与电压变化关系，即伏安特性。

技术介绍

[0002]利用分压电路测量二极管的伏安特性是大学物理实验中的经典实验之一。传统的分压电路式测量二极管伏安特性实验装置由低压直流电源、滑动变阻器、电阻箱、电压表、电流表以及待测二极管组成。该实验的操作环节之一是不同电压对应的电流表读数的读取。传统操作步骤是通过滑动变阻器的滑片来改变二极管两端的电压，读取并记录若干组电压表与电流表的读数，这种操作方式较为复杂，滑片移动量不均，两次读数时间间隔较长，存在待测电路元件发热影响电路电流，两表读数不稳定等情况，影响测量结果。

技术实现思路

[0003]本技术的目的就是针对现有技术的不足，提供一种伏安特性测定装置。
[0004]本技术整体为盒子形状，包括盒体和盒盖。
[0005]所述的盒体侧壁设置有电源插口、二极管插入口、双刀单掷开关、电压信号接线端子，盒体内设置有保护电阻；所述的盒盖上设置有电位器和电压表。
[0006]各个元器件在所述盒体内连接：电位器的输入端接电源的正极，接地端与电源负极、电压表负极以及双刀单掷开关一路开关的一端连接后接地；电位器的输出端通过保护电阻与待测二极管正极、电压表正极以及双刀单掷开关另一路开关的一端连接，待测二极管负极接双刀单掷开关一路开关的另一端，双刀单掷开关另一路开关的另一端接电压信号接线端子。
[0007]所述的电源插口接+12V电源。
[0008]所述的电压表采用数显电压表。
[0009]本技术利用数显电压表读取电位器输出端与接地端之间的初始阻值，通过转动电位器的旋钮改变输出端与接地端之间的阻值，利用信号读取装置读取待测二极管电压，利用电路给定参数，根据电路基尔霍夫电流方程即可计算不同待测二极管电压对应的流过二极管的电流。本技术利用电位器和双刀单掷开关快速调节电路，简单测量二极管两端不同的电压对应的电流，简化测量操作，节省测量时间，易于推广应用。
附图说明
[0010]图1为本技术外观示意图；
[0011]图2为本技术内部电路图；
[0012]图3为图2断开双刀单掷开关时的等效电路图；
[0013]图4为图2闭合双刀单掷开关时的等效电路图；
[0014]图5为电位器阻值变化示意图。
具体实施方式
[0015]以下结合附图对本技术加以详细说明。
[0016]如图1所示，一种伏安特性测定装置，整体为一个盒子形状，包括盒体1和盒盖2。盒体1侧壁设置有电源插口3、二极管插入口4、双刀单掷开关5、电压信号接线端子6，盒体1内设置有保护电阻。盒盖2上设置有电位器7和电压表8。电源插口3接+12V电源，电位器7采用WXD3
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2W精密多圈电位器，电压表8采用数显电压表。
[0017]各个元器件在盒体1内连接，具体连接方式如图2。电位器7的输入端接+12V电源的正极，接地端与电源负极、电压表8负极以及双刀单掷开关5一路开关的一端连接后接地。电位器7的输出端(滑动端)通过保护电阻9与待测二极管10正极、电压表8正极以及双刀单掷开关5另一路开关的一端连接，待测二极管10负极接双刀单掷开关5一路开关的另一端，双刀单掷开关5另一路开关的另一端接电压信号接线端子6。
[0018]电位器7的输出端将电位器7的全电阻阻值R分割成输入端与输出端之间阻值R
l
和输出端与接地端之间阻值R
r
，即R＝R
l
+R
r
。
[0019]实验中，将电源插口3接+12V电源，将+12V低压直流电源接入电路进行供电，断开双刀单掷开关5，等效电路如图3。此时数显电压表将显示电位器右部分的电压(电位器作为分压电阻)。转动电位器旋钮，使电位器7的输出端与接地端之间阻值越来越小，记录数显电压表最小读数V0，此时电位器输出端与接地端之间的初始阻值U为12V输入电压。
[0020]将待测二极管10插入二极管插入口4，接入电路中，信号读取装置(图中未画出)接入电压信号接线端子6，闭合双刀单掷开关5，等效电路如图4。此时电压信号接线端子6输出待测二极管10端的电压V
x
。反向转动电位器的旋钮，R
r
越来越大，R
l
越来越小。R
l
与转过角度θ负相关，其变化率如图5所示，y＝
‑
2.8354x+9359.8，y为R
l
坐标，x为θ坐标。记录不同θ下的电压V
x
。
[0021]利用记录的V
x
和θ，即可根据基尔霍夫电流方程计算出不同V
x
对应的流过二极管的电流I
x
，并依此绘制二极管的伏安特性曲线。
[0022]根据电流方程I＝I
x
+I1，I为电源总电流，I1是支路电流，同时电位器右部分分压则R1为保护电阻的阻值。同时又有总电压因此，可唯一确定V
x
对应的电流I
x
。根据多次实验记录的信号输出端电压和计算得到的电流，即可绘制出电阻元件的伏安特性曲线。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种伏安特性测定装置，整体为盒子形状，包括盒体和盒盖；其特征在于：所述的盒体侧壁设置有电源插口、二极管插入口、双刀单掷开关、电压信号接线端子，盒体内设置有保护电阻；所述的盒盖上设置有电位器和电压表；各个元器件在所述盒体内连接：电位器的输入端接电源的正极，接地端与电源负极、电压表负极以及双刀单掷开关一路开关的一端连接后接地；电位器的输出端通过保护...

【专利技术属性】
技术研发人员：高诺，姜一鑫，丁卓娅，石川玉，丁望峰，
申请(专利权)人：杭州师范大学，
类型：新型
国别省市：