实验报告样板《热电偶的定标与测温》

实验（实训）报告辽宁科技大学学院（系）课程名称：大学物理实验实验题目：热电偶的定标与测温班级：实验目的1、 掌握电位差计的工作原理及使用方法；2、 了解热电偶的原理及制作；班级：实验目的1、 掌握电位差计的工作原理及使用方法；2、 了解热电偶的原理及制作；3、 用电位差计测热电偶的温差电系数；实验原理1、热电偶测温原理，如图1所示：把两种不同的金属两端彼此焊接组成闭合回路，若两接点的温度不同，回路中就产生温度差电动势，这两种金属的组合叫热电偶。温差电动势的大小除了和组成的热电偶材料有关外,还决定于两接点的的温度差。将一端的温度t0固定（称为冷端，实验中利用冰水混合物），另一端的温度t改变（称为热端），温差电动势亦随之改变。电动势和温差的关系较复杂，一般表示为：姓名:学号:机台号:同组人:任课教师:£=a(T£=a(T-T)+卩(T-T)2+00其第一级近似式为£=a（t—t）0式中a称为热电偶的温差电系数，其大小取决于组成热电偶的材料。图1热电偶示意图热电偶可以用电测量温度。用一只已知a值的热电偶，一端温度固定不变，另一端与待测物体接触，再测出热电偶回路的电动势，就可以求出待测温度。由于温差电动势较低，因此在实验中利用电位差计来测量。图2热电偶测量示意图为了测量温差电动势，就需要在图2的回路中接入电位差计，但测量仪器的引入不能影响热电偶原来的性质，例如不影响它在一定的温差t-t0下应有的电动势8值。要做到这一点，实验时应保证一定的条件。根据伏打定律，即在A、B两种金属之间插入第三种金属C时，若它与A、B的两连接点处于同一温度t0（图5），则该闭合回路的温差电动势与上述只有A、B两种金属组成回路时的数值完全相同。所以，我们把A、B两根不同化学成份的金属丝的一端焊在一起，构成热电偶的热端（工作端）。将另两端各与铜引线（即第三种金属C）焊接，构成两个同温度（t0）的冷端（自由端）。铜引线与电位差计相连，这样就组成一个热电偶温度

计。实验器材DHBC-3标准电势与待测低电势；AZ19型直流检流计；U31型直流低电势电位差计；DHT-2热学试验仪；保温杯；热电偶；导线等；实验步骤口1、按图所示连接线路，注意热电偶及各电源的正、负极的正确连接。将热电偶的冷端置于冰水混合物中之中，确保to=o°c测温端置于加热器内)。口2、测量待测热电偶的电动势。按UJ31电位差计的使用步骤，先接通检流计，并调好工作电流，即可进行电动势的测量。先将电位差计倍率开关K1置X1档，测出室温时热电偶的电动势，然后开启温控仪电源，给热端加温。每隔10C左右测一组(t.Ex)，直至100C为止。由于升温测量时，温度是动态变化的，故测量时可提前2C进行跟踪，以保证测量速度与测量精度。测量时，一旦达到补偿状态应立即读取温度值和电动势值，即：测量6-10组。口4、当完成实验后，打开仪器进风口和风扇，使温度降到室温。口3、整理试验台。数据记录(表格)表1数据记录表n12345678910温度t/c电动势%mV数据处理用作图法处理数据：以温差电动势(£)为纵坐标，温度(t)为横坐标，绘出£—t图线，并由该曲线求出直线斜率(即温差电系数a)及冷端温度t0。作图法：中值点：P(，)选取点：M1(， )、M2(,)g—g计算：a= 1=...=...(mV/C)t—t21g °Ct—t —...—...C0 a结果表达：g—a(t—10)—...x(t—...)(V)