热电偶测温度实验

热电偶测温实验检测与控制实验室林月、实验目的了解热电偶测温原理及方法。了解热电偶测量温度的性能与应用范围。二、实验原理-热电偶原理两种不同成份的导体两端接合成回路，当两接合点的温度不同时，在回路中就会产生电动势，这种现象称为热电效应，而这种电动势称为热电势。热电偶就是利用这种原理进行温度测量的，其中，直接用作测量介质温度的一端叫做工作端（也称为测量端），另一端叫做冷端（也称为补偿端）；冷端与显示仪表或配套仪表连接，可显示测得的热电势。二、实验原理-热电偶原理国际上，将热电偶的A、B热电极材料不同分成若干分度号，如常用的Ｋ(镍铬-镍硅或镍铝)、Ｅ(镍铬-康铜)、Ｔ(铜-康铜)等等，并且有相应的分度表，即参考端温度为0℃时的测量端温度与热电动势的对应关系表；从热电偶的测温原理可知，热电偶测量的是测量端与参考端之间的温度差，必须保证参考端温度为0℃，才能利用热电偶分度表查的热电势对应的温度，而实际测量时，环境温度不为0。对此，我们有如下关系式：二、实验原理-热电偶原理式中：E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)E(T,0)—热电偶测量端温度为T，参考端温度为0℃时的热电势；E(T,T0)—热电偶测量端温度为T，参考端温度为T0不等于0℃时的热电势；E(T0,0)—热电偶测量端温度为T0，参考端温度为0℃时的热电势。二、实验原理-热电偶原理二、实验原理-热电偶原理用一支分度号为Ｋ热电偶测量温度源的温度，工作时的参考端温度(室温)t0=20℃，而测得热电偶输出的热电势(经过放大器放大的信号，假设放大器的增益ｋ=10)32.7mv，则E(t,t0)=32.7mV/10=3.27mV，那么热电偶测得温度源的温度是多少呢?

解：由附录Ｋ热电偶分度表查得：E(t0,0)=E(20,0)=0.798mV已测得E(t,t0)=32.7mV/10=3.27mV故

E(t,0)=E(t,t0)+E(t0,0)=3.27mV+0.798mV=4.068mV热电偶测量温度源的温度可以从分度表中查出，与4.068mV所对应的温度是100℃。二、实验原理-温度测量电路三、实验仪器

热电偶K型、E型、温度测量控制仪、数显单元（主控台电压表）、温度源、直流稳压电源±15℃、温度传感器模块。

四、实验步骤-冷端温度补偿测量热电偶冷端温度并进行冷端温度补偿1、打开温度控制仪的电源开关，将温控仪上标有“热电偶”字样的两个接口短接，记录PV窗口当前显示的温度值，即为E型热电偶的冷端温度t0。3、根据热电偶冷端温度t0查E型热电偶分度表得到E(t0,0)。四、实验步骤-冷端温度补偿四、实验步骤-实验电路清零1、去掉温控仪上“热电偶”接口的连线，在温度控制仪上控制方式选为内控方式，将K、E型热电偶插到温度源的插孔中，K型的自由端接到温度控制仪上标有“热电偶”字样的插孔中。2、从主控箱上将±15V电压、地接到温度传感器模块上，将温度源电源接到温度控制仪相应插口处。将R5、R6两端短接同时接地，打开主控箱电源开关，将模块上的Vo2与主控箱数显表单元上的Vi相接。将Rw2旋至中间位置，调节Rw3使数显表显示为零。（注意：在这一过程中切勿打开温度源的开关）四、实验步骤-实验电路清零四、实验步骤-温度测量1、电路清零完毕后，去掉R5，R6接地线及连线，将E型热电偶的自由端与温度模块的放大器R5，R6相接，同时E型热电偶的蓝色接线端子接地（如果没有蓝色的，黑色接地）。四、实验步骤-温度测量2、在温度控制仪上设定温度值为20、30、40℃+n△t，△t=5℃，n=0……7，打开温度源开关，当PV显示窗口显示的值为设定的温度值的时候，读取并记录电压表上的电压值V（T,T0），并记录到表1中。3、查E型热电偶分度表，得到每个设定温度值下的E（T,0），通过公式K=V（T,T0）/

E（T,0）确定每个温度下的放大倍数，并取平均值，以平均放大倍数作为整个过程的放大倍数,然后确定E(T,T0)=V（T,T0）/

K

。4、确定放大倍数后，通过公式：E(T,0)=E(T,T0)+E(T0,0)确定最终的E(T,0)，对照E型分度表，得到对应的温度T。四、实验步骤-测量表1E型热电偶电势与温度数据实验结束，关闭所有电源，拆线，整理实验仪器。实验