東莞學(xué)院《基礎(chǔ)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)（I）》課程報(bào)告實(shí)驗(yàn)1.4氣溫傳感氣溫特點(diǎn)的檢測(cè)東莞學(xué)院理工大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心編制《大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)(I)》課程實(shí)驗(yàn)報(bào)告大學(xué)：化學(xué)科學(xué)與工程技術(shù)大學(xué)專業(yè)：化學(xué)學(xué)年級(jí)：2012實(shí)驗(yàn)人姓名(**)：張祥棟()出席人姓名(學(xué)號(hào))：實(shí)驗(yàn)日期：2013年04月10禮拜三下午[溫度：19相對(duì)溫度：76%實(shí)驗(yàn)1.4氣溫傳感氣溫特點(diǎn)的檢測(cè)[儀器用品]編號(hào)儀器名稱數(shù)目主要參數(shù)(機(jī)型，檢測(cè)范圍，檢測(cè)精度)HJK-100阻值分度值電流檢測(cè)2V0.氣溫監(jiān)控0~1200.1JK-31電流輸出：0~30V/0.1V恒流輸出：0~250mA/歐姆檔：20kΩ/0.01kΩ；2kΩ/0.001kΩ最小分度值：0.001ΩFB716-I型數(shù)學(xué)設(shè)計(jì)性（力學(xué)）實(shí)驗(yàn)裝置導(dǎo)線若干-ZR300錄象分辨率：30fps連拍分辨率：3fps佛山學(xué)院《基礎(chǔ)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)（I）》課程報(bào)告實(shí)驗(yàn)1.4氣溫傳感氣溫特點(diǎn)的檢測(cè)佛山學(xué)院理工大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心編制[數(shù)據(jù)剖析模型]如圖1.1，我們把制熱/加熱井（以下簡(jiǎn)稱井）的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具象成3個(gè)子系統(tǒng)：熱源、熱電偶及傳感。
其中熱電偶為井的體溫檢測(cè)器，實(shí)驗(yàn)中從室溫控制儀上得到的讀數(shù)反映的實(shí)際上是熱電偶的體溫。記熱源、熱電偶、傳感器的氣溫分別為，熱源向傳感傳遞的熱量為類似。前面這段話實(shí)際上做了兩個(gè)假定。假定1：井的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單地看成熱源、傳感器、熱電偶3個(gè)子系統(tǒng)。假定2：相比于子系統(tǒng)之間的熱弛豫過(guò)程，上述個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部達(dá)到熱平衡的時(shí)間短得可以忽視（因而可以用一個(gè)具體的體溫來(lái)近似代表子系統(tǒng)內(nèi)部的氣溫分布）。這兒再附加一條假定，假定3：三個(gè)子系統(tǒng)之間滿足一維熱傳導(dǎo)多項(xiàng)式為系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的串?dāng)_，由井及傳感的結(jié)構(gòu)決定，不隨時(shí)間和濕度變化。下邊的剖析將基于上述3條假定。由假定3可得下述三式：(1-3)對(duì)子系統(tǒng)1、2有能量守恒定理：(1-5)其中(1-6)對(duì)時(shí)間導(dǎo)數(shù)得：(1-8)其中為一個(gè)與井的結(jié)構(gòu)有關(guān)，但在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不隨時(shí)間佛山學(xué)院《基礎(chǔ)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)（I）》課程報(bào)告實(shí)驗(yàn)1.4氣溫傳感氣溫特點(diǎn)的檢測(cè)佛山學(xué)院理工大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心編制變化的常數(shù)。式(1-8)的積分為：(1-9)從式(1-9)可以看出，若的大小來(lái)決定。下邊將說(shuō)明怎樣檢測(cè)(1-10)實(shí)際上，熱電偶的潛熱應(yīng)當(dāng)很大，故可以引入以下假定，假定4：(1-11)因而，可以通過(guò)檢測(cè)。
下邊的推論將基于兩次檢測(cè)的數(shù)據(jù)中山大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，這兒先對(duì)符號(hào)系統(tǒng)進(jìn)行說(shuō)明：記傳感具有體溫特點(diǎn)的數(shù)學(xué)量為，氣溫監(jiān)控（即熱電偶）的氣溫表示第二次檢測(cè)時(shí)，的觀測(cè)值（因?yàn)楸硎驹诘谝淮螜z測(cè)時(shí)的(1-12)假定5：在包含由式(1-12)和假定5可得：(1-14)佛山學(xué)院《基礎(chǔ)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)（I）》課程報(bào)告實(shí)驗(yàn)1.4氣溫傳感氣溫特點(diǎn)的檢測(cè)佛山學(xué)院理工大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心編制由式(1-14)可解得：(1-15)為了使假定5引入的偏差最小化，應(yīng)當(dāng)盡可能減少的分散性，所以上式中取(1-18)下邊來(lái)簡(jiǎn)單總結(jié)一下上面的剖析結(jié)果：假定1：井的內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以簡(jiǎn)單地看成熱源、傳感器、熱電偶3個(gè)子系統(tǒng)。假定2：相比于子系統(tǒng)之間的熱弛豫過(guò)程，上述個(gè)子系統(tǒng)內(nèi)部達(dá)到熱平衡的時(shí)間短得可以忽視（因而可以用一個(gè)具體的體溫來(lái)近似代表子系統(tǒng)內(nèi)部的氣溫分布）。假定3：三個(gè)子系統(tǒng)之間滿足一維熱傳導(dǎo)多項(xiàng)式為系統(tǒng)與系統(tǒng)之間的串?dāng)_，由井及傳感的結(jié)構(gòu)決定中山大學(xué)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，不隨時(shí)間和濕度變化。假定4：(1-16)依據(jù)假定1、2、3、5、6，可以得出：(1-17)佛山學(xué)院《基礎(chǔ)數(shù)學(xué)實(shí)驗(yàn)（I）》課程報(bào)告實(shí)驗(yàn)1.4氣溫傳感氣溫特點(diǎn)的檢測(cè)佛山學(xué)院理工大學(xué)化學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心編制[變化率的檢測(cè)方式]后面的剖析中用到了一個(gè)數(shù)學(xué)量關(guān)于時(shí)間的變化率，下邊說(shuō)明怎樣在實(shí)驗(yàn)中同時(shí)檢測(cè)多個(gè)數(shù)學(xué)量的時(shí)間變化率。
其實(shí)，我們除了須要計(jì)時(shí)裝置，并且還須要在很短的時(shí)間內(nèi)記錄大量的數(shù)據(jù)（多個(gè)數(shù)學(xué)量的讀數(shù)），一種可行的方式是數(shù)碼單反錄象和連拍。普通單反錄象的分辨率是30fps，有些單反還有以一定的分辨率連拍數(shù)張相片的功能。實(shí)驗(yàn)后通過(guò)剖析相片，可以得出不同時(shí)刻各化學(xué)量的讀數(shù)。為此，單反可以擔(dān)任計(jì)時(shí)器和數(shù)據(jù)采集器二職。本次實(shí)驗(yàn)中，我采用單反連拍的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，因?yàn)閱畏吹倪B拍分辨率最低只有一般高于0.1/s，所以相鄰兩張相片上的氣溫?cái)?shù)據(jù)通常都是相同的。為了才能測(cè)出氣溫變化速度，我在每位氣溫附近以3fps連拍20~30張相片，并在那些相片中以等時(shí)間間隔取出5張相片，將其中的氣溫?cái)?shù)據(jù)記錄在表2照速度由時(shí)間間隔折算得出。[實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及不確定度剖析]1、預(yù)實(shí)驗(yàn)：恐怕特點(diǎn)時(shí)間原始數(shù)據(jù)照相速度/fps化學(xué)量幀編號(hào)3-14-2變化速度50.250.150.050.0-0.2-0.1-0.04560.78060.76560.74860.734-0.032-0.031-0..141.141.141.150.000.010.0015/mV567.9568.1568.2568.40.30.30.093/449.950.050.150.20.20.20.07560.44260.46460.48060.5040.0380.0400.0146