鉑電阻和熱電偶測溫性能實驗

實驗二鉑電阻和熱電偶測溫性能實驗1．實驗目的：了解熱電阻和熱電偶測量溫度的特性與應用。2．基本原理：熱電阻測溫原理：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。常用的熱電阻有鉑電阻和銅電阻。鉑電阻在o—630.74°C以內(nèi)測溫時，電阻Rt與溫度t的關系為：Rt=Ro（1+At+B⑵，其中，Ro是溫度為0C時的電阻。本實驗Ro=100Q。A=3.9684X10-2/C,B=—5.847X10-7/C2,鉑電阻采用三線連接，其中一端接二根引線主要為消除引線電阻對測量的影響。熱電偶測溫原理：兩種不同的導體或半導體組成閉合回路，當兩接點分別置于兩不同溫度時，在回路中就會產(chǎn)生熱電勢，形成回路電流。這種現(xiàn)象就是熱電效應。熱電偶就是基于熱電效應工作的。溫度高的接點就是工作端，將其置于被測溫度場配以相應電路就可間接測得被測溫度值。3．需用器件與單元：①CSY-2000控制臺上的：mV表、溫度控制儀、直流穩(wěn)壓源+2V,+5V；②實驗桌上的：溫度源、熱電偶（K型或E型）、Pt100熱電阻、萬用表、溫度傳感器實驗模板、連接導線。4．實驗步驟及說明：（1）設置溫度控制儀的各項參數(shù)并測量環(huán)境溫度：用萬用表歐姆檔測出Ptioo熱電阻三根線，并將它的三個端點與主控臺上的Pt100三個端點相連（一一對應）。打開主控臺上的電源開關、溫度開關，溫度控制儀開始工作。根據(jù)附錄一的說明，按下表設定溫度控制儀的某些參數(shù)值，其余參數(shù)按附錄一設置。參數(shù)設置完成后，PV顯示的溫度即為環(huán)境溫度，記錄到表4-1中。參數(shù)名稱SVAL-1PIDATPb數(shù)值01605012010OFF0注意：測量環(huán)境溫度時，熱電阻不要插入溫度源。（2）連接電路：關閉主控臺上的溫度開關、電源開關，開始連接電路。將溫度源上的生00三個端點與主控臺上的Pt100三個端點相連（一一對應），作為標準溫度讀數(shù)。將溫度源上的風扇電源24V與主控臺上風扇源的24V相連。將主控臺穩(wěn)壓電源“+5V”與mV表的“+5V”相連，“一”與“一”相連（注意極性不要接錯）將熱電偶（K型或E型）兩端導線連接到主控臺上的mV表輸入端。用萬用表歐姆檔測出Pt100三根線，其中短接的二根線都接到溫度傳感器實驗模板的b端，另一根接到a端（參見下圖，Rt兩端的a、b），并在端點a

與地之間加直流源2V這樣Rt與R3、Rl、Rwl、R4組成平衡電橋。3圖4-1鉑電阻測溫特性實驗（3）調(diào)整零點：打開主控臺上的電源開關，若mV表不為零，則存在初始偏差，記錄此時的數(shù)值到表4-1。用萬用表測量上圖中的AU,調(diào)RW1使電橋平衡即△U=OmV。注意：此時，熱電偶和熱電阻都不要插入溫度源。（4）熱電偶和熱電阻的測溫性能測定：把熱電偶和熱電阻同時插入到溫度源測點上，打開主控臺上的溫度電源開關。手動操作溫度控制儀，使溫度源溫度穩(wěn)定到40°C，記錄mV表讀數(shù)和萬用表讀出的AU。溫度每增加5°C記錄一次，填入表3-1。（5）測量完成后，關上主控臺上的溫度開關、電源開關，拔下連接導線。如果此時溫度源溫度大于40C，則將溫度源上的風扇電源24V連接到主控臺上的24V穩(wěn)壓電源上，讓風扇運轉。5．實驗數(shù)據(jù)：表4-1鉑電阻和熱電偶測溫性能測定數(shù)據(jù)環(huán)境溫度： C環(huán)境溫度對應分度：mV表初始偏差E0mV熱電偶（K型）：mV熱電偶（E型）：mV Pt熱電阻：Q設定熱電偶熱電偶Pt熱電實測實測熱實測熱修正后換算后溫度分度（K分度（E阻分度溫度電偶電電阻電熱電偶熱電阻C型）mV型）mVQC壓mV壓mV電壓mV阻值Q401.6122.420115.54451.8172.733117.47502.0233.048119.40

552.2303.365121.32602.4363.685123.24652.6444.006125.16702.8514.330127.07753.0594.656128.98803.2674.985130.89853.4745.315132.80903.6825.646134.70953.8895.982136.601004.0966.319138.501054.3036.658140.391104.5096.998142.291154.7157.341144.171204.9207.685146.066．數(shù)據(jù)分析及思考：對測量得到的熱電偶電壓值進行修正，并填入表4-1中。(E=E*-E+E室溫)測0 室溫把測量得到的熱電阻電壓值換算成電阻值，并填入表4-1中。R-AR當AR<<R+R時，AU沁 3t ，這里Rtmi=R.，R3=100Qt tmin 3 (R +R)2 tmin室溫tmin3在坐標紙上畫出熱電偶的T-V分度曲線和