铂电阻和热电偶测温特性实验-热电偶冷端温度补偿设计

铂电阻和热电偶测温特性试验一、试验目的1、把握热电阻和热电偶测量温度的原理和特性。2、了解热电阻和热电偶的接线方式。3、了解电加热过程的工作特性。二、试验原理1、热电阻测温原理：利用导体电阻随温度变化的特性，热电阻用于测量时，要求其材料电阻温度系数大，稳定性好，电阻率高，电阻与温度之间最好有线性关系。常用的热电阻有铂电阻和铜电阻。铂0-630.74℃以内测温时，电阻Rt与温度t的关系为：Rt=Ro(1+At+Bt2)，其中，Ro是温度为0℃时的电阻。本试验Ro＝100Ω。A＝3.9684×10－2／℃，B＝－5.847×10－7／℃2，铂电阻承受三线连接，其中一端接二根引线主要为消退引线电阻对测量的影响。2、热电偶测温原理：两种不同的导体或半导体组成闭合回路，当两接点分别置于两不同温度时，在回路中就会产生热电势，形成回路电流。这种现象就是热电效应。热电偶就是基于热电效应工作的。温度高的接点就是工作端，将其置于被测温度场配以相应电路就可间接测得被测温度值。三、试验设备CSY-2023试验台、温度源、热电偶〔K型或E型、Pt100热电阻、万用表、连接导线等。四、试验步骤与说明本试验的难点是对温度源〔右图〕温度的掌握，这里承受温度掌握仪进展操作。试验前需认真阅读附录一《CSY-2023A试验台上的温度掌握仪使用说明本试验承受手动掌握模式来掌握温度源的温度，转变温度掌握仪的输出值MV，用万用表测量输出端沟通电压，观看电压变化状况。利用铂热电阻测量环境温度，并记录在表1-1。温度源〔右图〕内部封装了一个Pt100热电阻，在面板上有三个引出端子。将此热电阻信号连接到温度掌握仪输入端，作为温度测量的基准温度。把热电偶和热电阻插入到温度源测点上，热电偶的信号可直接用mV表测量。热电阻的信号可用万用表电阻档直接测量。掌握温度源的加热电压和加热时间，使温度源从40℃开头，每增加5℃记录一次热电偶和热电阻的输出，填入表1-1。留意：为了保证数据准确，应在温度源稳定在温30秒后读数。3024V24V稳压电源上，让风扇运转降温。3℃1-1℃环境温度对应分度：热电偶〔K/E设定温度 热电偶分度型：PtmVPt实际温度Ω实测热电偶电修正后热电偶实测热电阻阻℃ )mVΩ℃mVmVΩ4045… …100……………五、数据分析及思考对测量得到的热电偶电压值进展修正，并填入表1-1中〔E＝E-E+E 〕测 0 室温在坐标纸上画出热电偶的T-V分度曲线和实测曲线，热电阻的T-Ω分度曲线和实测曲线。依据上面画的曲线计算热电偶和热电阻测量的非线性误差。本试验直接测量了热电阻的阻值，请设计承受电压方式测量热电阻信号的原理和方法。如何依据测温范围和精度要求选用热电阻？热电偶与热电阻测温原理有什么不同？各有什么优缺点？六、预习和试验报告要求复习热电偶和热电阻的检温原理、实现方法以及接线等相关根底学问，具体阅读试验指南做好试验打算和预习报告。预习报告即为试验报告的前两项，包括试验原理、试验内容、试验打算或者简要的试验步骤。本次试验时间较为紧急，请提前思考步骤254。试验报告承受统一格式手写。附录一CSY-2023A试验台上的温度掌握仪使用说明一、仪外表板说明4位数码显示，上窗口为测量值PV，仪表的下窗口为设定值SV或者输出值MV。4个指示灯，从左到右依次为：1——At自整定指示灯；2——ALM1第一报警输出指示灯，3——ALM2其次报警输出指示灯，4——掌握输出(加热掌握)指示灯，4个可操作的按键，从左到右依次为：左1(SET)——设定键，按下此键仪表的下窗口显示为设定值SV，此时可设定SV；再按下此键下窗口显示为输出值MV3秒进入参数设定状态；要退出参数设定状态，同样按SET3秒。左2A/M〔▲〕——手动掌握模式和自动掌握模式的换切键，手动掌握模式时仪表的下窗口第一位指示H；参数设定时的移位键。3▼——减数键左4▲——加数键。二、仪表接线说明如下图仪表输入端为〔123〕接收热电阻或热电偶的信号。输出端为沟通可调电压〔电压幅值随仪表输出变化，以及风扇源24V电压〔消灭第一报警时有电压，无报警时没有电压。三、仪表参数说明符号符号名称定范围说明风扇冷却设定温度AL－I 第一报警 －1999～+9999AL-II 其次报警注度无关、不作用P比例带全量程的0.1～200%无用(不作用)PI、PDPIDATI积分时间0PD所发生之剩余偏差动，提高掌握稳定性自整定方式的选择：开或关ATATONPID2-5S〔3S〕设定(加热)比例带与(制冷)比例带之0.0D微分时间0PIAT自整定ON：自整定作用OFF:自整定不作用T输出掌握周期1～200sdb比例带0～10%HYHY主输出的滞后宽度差其次报警输出的回差1000码ON/OFF(位控)时才有ON/OFF(位控)时才有无关、不作用HY-11000码无关、不作用ON/OFF(位控)时才有HY-21000码无关、不作用传感器的测量值与此值相加作为PV值Pb过程值偏置±1000消退误差全量程的100.0%0.0～自整定时用于削减温度的过冲VSTPPV0FILT滤波系数0--1Sn按信号而定Pt100测量采样的软件滤波常数。常数大，测响应时间变慢Pt100250℃以下可设定输入信号的低满度显示值可实现输出高限幅数字显示不稳定1Pt100P-SH高满度显示值设定按具体需要250℃P-SL低满度显示值设定值值第一报警输出定义其次报警输出定义按具体需要0.0℃也可OUTH0.0—100.0%100.0可实现输出低限位OUTL0.00—99.9%0.0ALP1ALP2按具体需要不用为定值报警为跟随报警0COOL正反作用选择ON/OFFONOFFOFFSSR驱动电平输出和可控硅过零触发脉冲输出OP-A 主控输出方式 按具体需要 设SSR〔ssr〕RLPOnoFOPPD开机输出功率0.0—100.0%首次上电后仪表的输出功率0C—F测量单位显示℃--F摄氏度或华氏度显示选择℃dp小数点ON/OFF0.1℃/FON热电偶冷端温度补偿设计试验一、试验目的1、生疏热电偶冷端温度补偿的原理与常用方法。2、深入理解电桥自动补偿法在热电偶测温中的应用。3、深入理解热电偶和热电阻的测温特性。二、试验原理0℃，计算修正法和电桥自动补偿法。三、试验设备CSY-2023A试验台、温度源、热电偶〔K型或E型、Pt100连接导线等。2-1温度传感器试验模板线路图上图为温度传感器试验模板，其中局部电阻阻值为R1=10KΩ、R2=10Ω、R3=100Ω、R4=10KΩ、RW1=10KΩ、RW2=10KΩ，设计中可选择其搭建所需电桥。四、设计要求利用所学学问和试验室所能供给的设备，设计出两种热电偶冷端温度补偿的方法〔其中必需有电桥自动补偿方法〕并在试验室加以实现。〔只需测量三次热点温度平加以评价。五、数据分析及思考对试验数据进展分析，争论各种补偿方法的优缺点。从理论上分析承受Pt100热电阻