檢測技術實驗1熱電阻、熱電偶測溫特性實驗

1、上海電力學院檢測技術實驗題目：熱電阻、熱電偶測溫特性實驗一、實驗目的了解熱電阻的特性與應用，了解熱電偶測量溫度的性能與應用范圍。二、基本原理（一）熱電阻：利用導體電阻隨溫度變化的特性，熱電阻用于測量時，要求其材料電阻溫度系數(shù)大，穩(wěn)定性好，電阻率高，電阻與溫度之間最好有線性關系。常用鉑電阻和銅電阻在 0-630.74以內，電阻 Rt 與溫度 t 的關系為：Rt =R0(1+At +Bt 2)R0 系溫度為 0時的電阻。本實驗R0=100， At =3.9684×10-2/ ， Bt =-5.847×10 -7 / 2，鉑電阻現(xiàn)是三線連接，其中一端接二根引線主要為消除引線電阻對

2、測量的影響。（二）熱電偶：當兩種不同的金屬組成回路，如二個接點有溫度差，就會產生熱電勢，這就是熱電效應。溫度高的接點稱工作端，將其置于被測溫度場，以相應電路就可間接測得被測溫度值，溫度低的接點就稱冷端 ( 也稱自由端 ) ，冷端可以是室溫值或經補償后的 0、25。三、需用器件與單元加熱源、 K 型熱電偶（紅 +，黑 - ）、Pt100 熱電阻、溫度控制單元、溫度傳感器實驗模板、數(shù)顯單元、萬用表，熱電偶 K 型、 E 型、加熱源。四、實驗步驟（一）熱電阻：1、注意：首先根據實驗臺型號，仔細閱讀 “溫控儀表操作說 ”，學會基本參數(shù)設定。2、將熱電偶插入臺面 三源板加熱源的一個傳感器安置孔中。將型熱

3、電偶自由端引線插入主控面板上的熱電偶 E插孔中，紅線為正極，黑色為負極，注意熱電偶護套中已安置了二支熱電偶，型和 E型，它們熱電勢值不同，從熱電偶分度表中可以判別型和型（型熱電勢大）熱電偶。E型（藍 +，綠- ）；k 型（紅+，黑- ）3、將加熱器的 220V電源插頭插入主控箱面板上的220V控制電源插座上。4、將主控箱的風扇源 (24V) 與三源板的冷風扇對應相連，電機轉速電壓旋至最大。5、將 Pt100 鉑電阻三根線引入 “Rt”輸入的 a、b 上：用萬用表歐姆檔測出 Pt100 三根線中其中短接的二根線（藍，黑）接 b 端。這樣 Rt 與R3、R1、Rw1、R4 組成直流電橋，是一種單臂

4、電橋工作形式。 Rw1 中心活動點與 R6 相接，見圖 11-5 。圖 11-5熱電阻測溫特性實驗3、在端點 a 與地之間加直流源 2V，合上主控箱電源開關，調 Rw1 使電橋平衡，即橋路輸出端 b 和中心活動點之間在室溫下輸出為零。4、加 ±15V 模塊電源，調 Rw3使 V02=0，接上數(shù)顯單元，撥 2V 電壓顯示檔，使數(shù)顯為零。5、設定溫度值 50將 PT100探頭插入加熱源另一個插孔中開啟加熱開關，待溫度控制在 50，時記錄下電壓表讀數(shù)值，重新設定溫度值為50+n·t ，建議 t=5 ， n=110 ，每隔 1n 讀出數(shù)顯表輸出電壓與溫度值，將結果填入下表 11-2

5、 。表 11-2t( )50556065707580V(mv)2482823203464014364742502883243674044384756、根據表 11-2 值計算其非線性誤差。（二）熱電偶：1、將熱電偶插到溫度源插孔中，K 型的自由端接到面板 Ek 端（紅 +，黑- ）作標準傳感器，用于設定溫度。2、將 R5、R6 端接地，打開主控箱電源開關，將V02 與數(shù)顯表單元上的Vi 相接。調 Rw3 使數(shù)顯表顯示零位，主控箱上電壓表波段開關撥到200mV，打開面板上溫控開關，設定儀表控制溫度值T=50。3、去掉 R5、R6 接地線， E 型自由端與放大器 R5、R6 相接，打開溫控開關，觀

6、察溫控儀指示的溫度值，當溫度控制在50時，調 Rw2，對照分度表將信號放大到比分值大10 倍的指示值以便讀數(shù)，并記錄下讀值。4、重新設定溫度值為50+n·t ，建議t=5 ， n=110 ，每隔 1n 讀出數(shù)顯表輸出電壓與溫度值，并記錄表11-3 。T+n·tV(mv)5、根據表 11-3 計算非線性誤差。附：分度表溫度180-50050100150200300400500600800120014001600測量元件06.3113.4121.0328.9436.9945.0861.06熱E(mv)03.04779.787933956電4.0912.025 2311.9414

7、.3616.77偶K(mv)02.02256.1378.13773.2614.23477.34578139.2熱 Cu50()50 60.7 71.4 82.13電4Pt100( 138. 157.3 175.8 212.0 247.0 280.9 313.5 375.5阻80.3 100 119.4)51424097五、思考題1、如何根據測溫范圍和精度要求選用熱電阻？熱電阻常用的只有兩種， Pt100 和 Cu50，Pt100 測溫范圍是 -200 至650， Cu50測溫范圍是 -50 至 150，確定溫度范圍時要留一定的余量，比如測的介質溫度一般在130 度，選擇 Cu50就不合適，因為余量太小，很可能最高溫度就超過 150 度而無法測量。目前， Cu50一般用于測量室溫； Pt100 則應用較廣，如蒸汽的溫度測量、烤箱的溫度測量等。2