铂电阻和热电偶测温性能实验

实验二铂电阻和热电偶测温性能实验1．实验目的：了解热电阻和热电偶测量温度的特性与应用。2．基本原理：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。铂电阻在o—630.74°C以内测温时，电阻Rt与温度t的关系为：Rt=Ro（1+At+B⑵，其中，Ro是温度为0C时的电阻。本实验Ro=100Q。A=3.9684X10-2/C,B=—5.847X10-7/C2,铂电阻采用三线连接，其中一端接二根引线主要为消除引线电阻对测量的影响。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。3．需用器件与单元：①CSY-2000控制台上的：mV表、温度控制仪、直流稳压源+2V,+5V；②实验桌上的：温度源、热电偶（K型或E型）、Pt100热电阻、万用表、温度传感器实验模板、连接导线。4．实验步骤及说明：（1）设置温度控制仪的各项参数并测量环境温度：用万用表欧姆档测出Ptioo热电阻三根线，并将它的三个端点与主控台上的Pt100三个端点相连（一一对应）。打开主控台上的电源开关、温度开关，温度控制仪开始工作。根据附录一的说明，按下表设定温度控制仪的某些参数值，其余参数按附录一设置。参数设置完成后，PV显示的温度即为环境温度，记录到表4-1中。参数名称SVAL-1PIDATPb数值01605012010OFF0注意：测量环境温度时，热电阻不要插入温度源。（2）连接电路：关闭主控台上的温度开关、电源开关，开始连接电路。将温度源上的生00三个端点与主控台上的Pt100三个端点相连（一一对应），作为标准温度读数。将温度源上的风扇电源24V与主控台上风扇源的24V相连。将主控台稳压电源“+5V”与mV表的“+5V”相连，“一”与“一”相连（注意极性不要接错）将热电偶（K型或E型）两端导线连接到主控台上的mV表输入端。用万用表欧姆档测出Pt100三根线，其中短接的二根线都接到温度传感器实验模板的b端，另一根接到a端（参见下图，Rt两端的a、b），并在端点a

与地之间加直流源2V这样Rt与R3、Rl、Rwl、R4组成平衡电桥。3图4-1铂电阻测温特性实验（3）调整零点：打开主控台上的电源开关，若mV表不为零，则存在初始偏差，记录此时的数值到表4-1。用万用表测量上图中的AU,调RW1使电桥平衡即△U=OmV。注意：此时，热电偶和热电阻都不要插入温度源。（4）热电偶和热电阻的测温性能测定：把热电偶和热电阻同时插入到温度源测点上，打开主控台上的温度电源开关。手动操作温度控制仪，使温度源温度稳定到40°C，记录mV表读数和万用表读出的AU。温度每增加5°C记录一次，填入表3-1。（5）测量完成后，关上主控台上的温度开关、电源开关，拔下连接导线。如果此时温度源温度大于40C，则将温度源上的风扇电源24V连接到主控台上的24V稳压电源上，让风扇运转。5．实验数据：表4-1铂电阻和热电偶测温性能测定数据环境温度： C环境温度对应分度：mV表初始偏差E0mV热电偶（K型）：mV热电偶（E型）：mV Pt热电阻：Q设定热电偶热电偶Pt热电实测实测热实测热修正后换算后温度分度（K分度（E阻分度温度电偶电电阻电热电偶热电阻C型）mV型）mVQC压mV压mV电压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．数据分析及思考：对测量得到的热电偶电压值进行修正，并填入表4-1中。(E=E*-E+E室温)测0 室温把测量得到的热电阻电压值换算成电阻值，并填入表4-1中。R-AR当AR<<R+R时，AU沁 3t ，这里Rtmi=R.，R3=100Qt tmin 3 (R +R)2 tmin室温tmin3在坐标纸上画出热电偶的T-V分度曲线和