高温超导材料的特性测试和低温温度计实验报告文档格式.docx
《高温超导材料的特性测试和低温温度计实验报告文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高温超导材料的特性测试和低温温度计实验报告文档格式.docx（11页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
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
0.0138
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
0.128
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
0.7010
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
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
187.54
0.0100
65.00
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
2.022
0.094
172.83
0.0094
59.00
1.960
0.093
170.38
0.0093
58.00
0.8503
1.929
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
50.00
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
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
131.15
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
0.663
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
0.046
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
0.031
95.61
0.0031
28.49
1.0285
0.024
95.58
0.0024
28.48
0.020
95.56
0.0020
0.016
0.0016
28.46
1.0286
0.013
95.51
0.0013
0.010
0.0010
28.45
1.0287
0.008
95.48
0.0008
28.44
0.005
95.46
0.0005
28.43
0.003
95.43
0.0003
28.41
0.001
95.39
0.0001
28.39
1.0289
95.34
3.液氮沸点监测数据：
表2：
液氮沸点监测数据
20.36
99.84
1.0713
100.01
10.0173
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：
100.00μA
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=0.0162Ω
2.处理低温温度计对比数据，作图给出对比结果，总结三种温度计的特点：
图1：
Si电压-温度曲线
Y=-0.0026x+1.2798R2=0.9994
图2：
温差电偶电压-温度曲线
线性拟合：
Y=0.0279x-2.6711R2=0.990
非线性拟合：
Y=0.000057x2+0.0061x-0.75127R2=0.9998
结论：
由图1：
Si半导体电压随着温度呈线性相关，且是负相关。
由图2：
温差电偶与温度成正相关，在拟合过程中发现，二次拟合要比一次的拟合精确的多。
因此温差电偶电压应该与温度成二次关系。
比较两图一直，Si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R与T成线性关系。
3.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3：
样品电阻-温度曲线
图4：
样品电阻-温度电压（最小二乘法）
Y=0.000048x+0.00109R-Square=0.9994
由图3、4可知：
随着温度下降，R首先以直线下降，在到达一定的温度时，斜率发生突变的点为转变温度。
对于高温时的数据进行线性拟合，其近似一条直线。
通过对于突变处的观察，突变温度约为103K。
4.处理液氮沸点检测数据，给出液氮沸点，液氮温度下超导样品的电阻、三部分测量电路的电流，与温室数据对比，评测系统的精确度和稳定性。
液氮的沸点
77.60K
超导样品电阻
0.000Ω
Pt电阻电流
99.84mA
Si半导体电流
100.01μA
超导样品电流
Pt的电阻精确到：
0.01mV0.01mA
Si半导体电阻精确到：
0.0001V0.01*10^-6A
超导样品精确到：
0.001Mv0.0001Ma
温差电偶温度计精确到：
0.001Mv
铂U最小28.39mV,I最小为99.84mA，绝对误差为0.04%和0.01%
硅电压最小：
0.5155mV电流：
100.01*10^-6A，绝对误差为0.02%和0.01%
样品的电流最小为10.0165mA，绝对误差0.001%
所以数据中只有样品和电偶可以到0，所以整个系统的精度在于这两个数据的测量。
且系统较为灵敏。
稳定性：
IPt=（100.30-99.84）/99.84=0.5%
ISi=（100.01-100.00）/100.00=0.01%
I样品=（10.173-10.165）/10.165=0.08%
由此可见系统稳定性较好。
三、实验收获
升温时：
曲线轮廓与降温基本一致，但转折点明显提前了，原来大致103K，而升温时大致80K。
升级会员 