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1、功能材料专业实验大连民族大学物理与材料工程学院光电子实验中心目录第一章 导电类型鉴别仪实验一 材料导电类型鉴别实验第二章 温度传感器测试及半导体制冷控温实验仪实验二 电压型集成温度传感器（LM35）温度特性的测试第三章 半导体热电特性综合实验仪实验三 电阻温度计与非平衡直流电桥实验四 半导体热电特性的研究第四章 PN结正向特性综合实验仪实验五 PN结正向压降与温度关系第五章 传感器设计实验仪实验六 应变片单臂、半桥、全桥特性比较实验应变直流全桥的应用电子秤实验 应变片交流全桥的应用(应变仪)振动测量实验实验七 压阻式压力传感器的压力测量实验 电容式传感器的位移实验实验八 差动变压器的性能实验
2、差动变压器零点残余电压补偿实验 差动变压器的应用振动测量实验实验九 压电式传感器测振动实验线性霍尔式传感器位移特性实验 磁电式传感器特性实验实验十 热电偶的原理及现象实验第六章 光电特性综合实验仪实验十一 LED伏安特性（V-I）测试 LED辐射强度空间分布及半值角的测量实验十二 激光二极管（LD）伏安特性（VI）的测量激光二极管光谱特性测量第一章 导电类型鉴别仪一、概述PN-12型导电型号鉴别仪采用整流法(也称三探针法)和温差法(也称冷热探笔法来判断单晶(或多晶)硅的导电类型(N型或P型)，用N型和P型显示屏直接显示单晶(或多晶)导电类型。二、技术性能1.可判断硅材料的电阻率范围： 整流法：
3、10-2Cm104Cm；温差法：10-4Cm105Cm；2.硅单晶直径及长度：不受限制；3.显示方式：用N型和P型显示屏直接显示；4.探头：整流法：采用三根探针，用高速钢针；温差法：采用冷热两根探笔，探笔材料为钨棒，热笔采用PTC发热体加热； (冷笔保持室温，热笔可被加热到60-150，温控仪设定)5.电源及功耗：AC 220V10%，50Hz 20W6.外型尺寸：125mm(宽)145mm(高) 245mm(深)7.使用环境： 温度：室温；相对湿度：104Cm；）样品时如果灵敏度不够，可将热笔温度稍为提高，但不可超高1506.测量过程中应注意零点的调整，否则会带来误判。最后将样品的测试结果记
4、录在下表中：硅片样品1样品2样品3导电类型（P/N）第二章 温度传感器测试及半导体制冷控温实验仪FB820型温度传感器温度特性实验仪包含五种不同的温度传感器，可用于多种温度传感器以及温度特性研究性试验，该仪器面板布局及功能图如下所示：图中：（1）加热功能指示；（2）加热、致冷功能转换按钮，释放位置为加热，按下为致冷（3）致冷功能指示：（4）毫伏表作为电压表测量功能指示；（5）电压表、致冷电流表测量功能转换按钮，释放时为电压功能，按下时为致冷器工作电流测量功能；（6） 致冷电流测量功能指示；（7）四位半电压、电流数值显示；（8）电压表2V量程指示；（9）电压表量程转换，释放位置为20V量程，按下
5、时为2V量程；（10）电压表20V量程指示；（11）控温设定值显示； （12）温度设置功能键；（13） 测量温度显示； （14）致冷井致冷工作指示； （15）致冷井；（16）加热井加热工作指示； （17） 加热井；（18）加热器降温风扇开关；（19）加热器工作电压选择：电压分别为，可控制加热速度快慢；（20）PN结温度传感器专用测试单元；（21）电压型LM35温度传感器专用测试单元；（22）集成电流型AD590温度传感器专用测试单元；（23）恒流源法Pt100 MF53-1温度传感器测试单元；（24）直流电桥法温度传感器测试单元，（需用户自备五盘电阻箱）；（25）、（26）外接电阻箱接入端钮；
6、 （27）分别为三路电源负极；（28）直流电源正极；（29）直流电源正极；（30）恒流源正极； （31）致冷器工作电流调节（）。实验二 电压型集成温度传感器温度特性的测试一、 实验目的测量电压型温度传感器的温度特性二、 实验原理1.“温度”是一个重要的热学物理量，它不仅和我们的生活环境密切相关，在科研及生产过程中，温度的变化对实验及生产的结果也是至关重要的，所以温度传感器的应用更是十分广泛的。温度传感器是利用一些金属、半导体等材料与温度相关的特性制成的。常用的温度传感器的类型、测温范围和特点见表1。表1常用的温度传感器的类型和特点类型传感器测温范围特 点热电阻铂电阻准确度高、测量范围大铜电阻镍
7、电阻半导体热敏电阻(PTC NTC CTC)-50315电阻率大、温度系数大、线性差、一致性差热电偶铂铑-铂 （）用于高温测量、低温测量两大类、必须有恒温参考点（如冰点）铂铑-铂铑（）镍铬-镍硅（）镍铬-康铜（）铁-康铜 （）其它结温度传感器体积小、灵敏度高、线性好、一致性差温度传感器线性度好、一致性好2.电压型集成温度传感器（）温度传感器，标准T092工业封装，其准确度一般为。（有几种级别）由于其输出为电压，且线性极好，故只要配上电压源，数字式电压表就可以构成一个精密数字测温系统。内部经激光校准保证了极高的准确度及一致性，无须再校准。输出电压的温度系数，利用下式可计算出被测温度:即： （1）
8、温度传感器的电路符号见图4，为输出端。实验测量时只要直接测量其输出端电压，即可知待测量的温度。三、实验仪器型温度传感器温度特性实验仪 1台及五种不同的温度传感器四、实验步骤按图14-3接线。控温传感器铂电阻(级)已经装在致冷井和加热干井炉中与其它井孔离中心相同半径的位置,保证其测量温度与待测元件实际温度相同。在环境温度高于摄氏零度时，先把温度传感器放入致冷井中（图中实线所示），利用半导体致冷把温度降到，并以此温度作为起点进行测量，每隔测量一次，直到需要待测温度高于环境温度时，就把温度传感器转移到加热干井中，然后开启加热器，控温系统每隔设置一次，待控温稳定后，测试传感器的输出电压，数据记入表3：
9、表3 温度特性测试数据序号1234567891011 0102030405060708090100 得到数据用最小二乘法进行拟合得: ， 。(实验报告中具体给出利用最小二乘法的数据处理过程)第三章 半导体热电特性综合实验仪实验三 电阻温度计与非平衡直流电桥直流电桥是一种精密的电阻测量仪器,具有重要的应用价值.按电桥的测量方式可分为平衡电桥和非平衡电桥.平衡电桥是把待测电阻与标准电阻进行比较，通过调节电桥平衡，从而测得待测电阻值，如单臂电桥（惠斯登电桥）、双臂直流电电桥（开尔文电桥）.它们只能用于测量具有相对稳定状态的物理量，而在实际工程中和科学实验中，很多物理量是连续变化的，只能采用非平衡电桥
10、才能测量.非平衡电桥的基本原理是通过桥式电路来测量电阻，根据电桥输出的不平衡电压，再进行运算处理，从而得到引起电阻变化的其他物理量，如温度、压力、形变等.一、目的要求学习与掌握用非平衡直流电桥电压输出方法测量电阻在基本原理和操作方法.学习与初步掌握非平衡电桥的设计方法；学习与掌握根据不同待测电阻值选择桥式.二、实验仪器1. YJ-SB-1半导体热电特性综合实验仪、2. Pt100温度传感器、3.数字万用表（自备）、4.非平衡直流电桥及应用实验模板、5.热敏电阻温度传感器 .三、实验原理非平衡电桥原理如图3所示：B、D之间为一负载电阻Rg，只要测量电桥输出Ug、Ig即可得到Rx值.ABCDR3I3I2R2USR1I1R4=RxI4Ug电桥分类等臂电桥：R1=R2=R3=R4.输出对称电桥，也称卧式电桥：R1=R4=R，R2=R3=R,且RR.电源对称电桥，也称立式电桥：R1=R2=R，R3=R4=R,且RR.输出电压图3当负载电阻Rg+，即电桥输出处于开路状态时，Ig=0，
