實(shí)驗(yàn)十 熱電式傳感器

1、實(shí)驗(yàn)十 熱電式傳感器(一) 熱電偶 一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?觀察了解熱電偶的結(jié)構(gòu)，熟悉熱電偶的工作特性，學(xué)會(huì)查閱熱電偶分度表。 二、實(shí)驗(yàn)原理 熱電偶的基本工作原理是熱電效應(yīng)，當(dāng)其熱端和冷端的溫度不同時(shí)，即產(chǎn)生熱電動(dòng)勢(shì)。通過(guò)測(cè)量此電動(dòng)勢(shì)即可知道兩端溫差。如固定某一端溫度（一般固定冷端為室溫或0），則另一端的溫度就可知，從而實(shí)現(xiàn)溫度的測(cè)量。本儀器中熱電偶為銅-康銅熱電偶。三、實(shí)驗(yàn)所需部件1 熱電偶2 加熱器3 差動(dòng)放大器4 電壓表5 溫度計(jì) 四、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容1 將熱電偶接差動(dòng)放大器的兩輸入端，差放增益調(diào)節(jié)為100倍，打開(kāi)電源，調(diào)節(jié)差放的調(diào)零電位器，使其輸出電壓為零。2 打開(kāi)加熱器，差放輸出如有微小變化，馬

2、上調(diào)節(jié)調(diào)零電位器再度調(diào)零。3 隨溫度上升，觀察差動(dòng)放大器的輸出電壓的變化，待加熱溫度不再上升時(shí)，記錄電壓表讀數(shù)Vo=（ ）V。則可以E(t, t0)=Vo/100=（ ）mV。其中t 為熱電偶熱端的溫度，t0為熱電偶冷端的溫度。在這里可以用室溫代替。4 用溫度計(jì)測(cè)出室溫t0=（ ），然后查分度表，可知E(t0，0)=（ ）mV。5 本儀器上熱電偶是由兩只銅-康銅熱電偶串接而成，熱電偶的冷端溫度為室溫，放大器的增益為100倍，計(jì)算熱電勢(shì)時(shí)均應(yīng)考慮進(jìn)去。根據(jù)中間溫度定律可知E（t，0）= E（t，t0）+ E（t0，0）=（ ）mV 式中E為熱電偶的電動(dòng)勢(shì)，t為熱電偶熱端溫度，本實(shí)驗(yàn)儀上的熱電偶分

3、度表的參考端溫度為0，t0為熱電偶參考端所處的溫度（即室溫），E（t，0） 為實(shí)際電動(dòng)勢(shì)，E（t，t0）為測(cè)量所得的電動(dòng)勢(shì)，E（t0，0）為溫度修正電動(dòng)勢(shì)。由此反查閱銅-康銅熱電偶分度表，求出熱電偶的熱端溫度t。 五、注意事項(xiàng) 因差動(dòng)放大器增益約為100倍，所以用差放放大后的熱電勢(shì)并非十分精確，因此查表所得到的熱端溫度也為近似值。 銅-康銅熱電偶分度表（自由端溫度為0）（T：?jiǎn)挝粸?；V：?jiǎn)挝粸閙v）工作端溫度012345678900.00000.0390.0780.1160.1550.1940.2340.2730.3120.352100.3910.4310.4710.5100.5500.590

4、0.6300.6710.7110.751200.7920.8320.8730.9140.9540.9951.0361.0771.1181.159301.2011.2421.2841.3251.3671.4081.4501.4921.5341.576401.6181.6611.7031.7451.7881.8301.8731.9161.9582.001502.0442.0872.1302.1742.2172.2602.3042.3472.3912.435602.4782.5222.5662.6102.6542.6982.7432.7872.8312.876703.9202.9653.0103.0

5、543.0993.1443.1893.2343.2793.325803.3703.4153.4913.5063.5523.5973.6433.6893.7353.781903.8273.8733.9193.9654.0124.0584.1054.1514.1984.2441004.2914.3384.3854.4324.4794.5294.5734.6214.6684.715(二) 熱敏式溫度傳感器測(cè)溫實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?了解熱敏式傳感器的工作特性。二、實(shí)驗(yàn)原理 應(yīng)用半導(dǎo)體材料制成的熱敏電阻具有靈敏度高，可以應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域的優(yōu)點(diǎn)，熱電偶一般測(cè)高溫線性較好，熱敏電阻則用于200以下溫度較為方便，本實(shí)驗(yàn)中所用熱敏電阻為負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻。溫度變化時(shí)熱敏電阻阻值的變化導(dǎo)致運(yùn)放組成的變換電路的輸出電壓發(fā)生相應(yīng)變化。三、實(shí)驗(yàn)所需部件1 熱敏電阻2 溫度變換器3 電壓表4 半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)5 加熱器6 溫度計(jì)四、實(shí)驗(yàn)步驟及內(nèi)容1 觀察裝于懸臂梁上的封套內(nèi)的熱敏電阻，將熱敏電阻接入溫度變換器Rt端口，調(diào)節(jié)“增益”旋鈕，使加熱前電壓輸出Vo端電壓值盡可能大但不飽和。用溫度計(jì)測(cè)出環(huán)境溫度To并記錄。2 將半導(dǎo)體點(diǎn)溫計(jì)探頭放入兩片應(yīng)變梁之間的加熱器上，打開(kāi)加