热电偶测温技术.doc

PAGE-9-大连理工大学成绩教师签字大学物理实验报告院（系）材料学院专业班级姓名学号实验台号实验时间年月日，第周，星期第节实验名称热电偶和热敏电阻的温度特性图5-1教师评语实验目的与要求：了解热电偶和热敏电阻测温原理；学会测量热电偶的温差电动势；学会测量热敏电阻的温度系数；实验原理和内容：实验原理：热点偶：两种不同的金属或合金构成的闭合回路（如图5-1所示）可以构成热电偶。如果两个接触点的温度t与t0不同，则可以产生热电动势，这种现象称之为热电效应。热电动势的大小与热电偶的大小，金属导线的长短及粗细无关，所以热电偶的温度原理是以它的热电动势与温差的单值关系为依据，在试验中我们使热电偶一个接触点的温度为室温，则单值关系可以化为：试验中温度变化范围并不大，我们可以近似将其取为：热电偶的定标：在本试验中我们用比较法对NKJ加热器中的热电偶的热电动势（用UJ-36a型电位差计进行测量）与工作端温度之间的关系曲线进行定标。热敏电阻的阻值：热敏电阻对温度非常敏感，所以可以用于温度传感器。在一定温度范围内，一个长为L，横截面积为S的热敏电阻，材料对应的系数为a0，b，其电阻可以表示为：热敏电阻的温度系数：定义，他表示了热敏阻值对温度变化率与阻值之比，我们可以得出：其中lna和b分别是该直线的截距和斜率，我们可以求出曲线，将其代回（3）中公式，即可得到曲线。实验内容：组装一台“热电偶温度计”，并定标；测量热敏电阻阻值随温度变化曲线。主要仪器设备：UJ-36a型直流电位差计、NKJ智能温控辐射式加热器，数字万用表、热电偶探头、负温度系数热敏电阻探头、电源。步骤与操作方法：热电偶温度计的定标：将热电偶接入电位差计的“未知”端；将热端探头插入NKJ智能温控辐射式加热器，从30℃~80℃每隔2℃测量一组E、t数据；测量热敏电阻阻值随温度变化关系：将热敏电阻接到数字万用表电阻插口；将热端探头插入NKJ智能温控辐射式加热器，从30℃~80℃每隔2℃测量一组R、t数据；UJ-36a型直流电位差计使用方法：调节检流计零点，吧倍率开关旋到“×0.2”，稍等片刻调节“调零”旋钮，使检流计指针指零；将开关K扳向标准，通过Rp旋钮调节电流，使检流计指零；未知电动势：将开关K扳向“未知”，调节滑线读数盘（0~10mV），使检流计指零，若不够用则调节步进读数盘（10~110mV），使检流计指零，则电动势为E=（步进读数+滑线读数）×0.2注意：每次测量前要核对工作电流，重复调零。在调零过程中，应该将开关“K”进行短暂接触进行观察。数据记录：表1热电偶温度计定标数据记录表t（℃）30323436384042444648E（mV）t（℃）50525456586062646668E（mV）t（℃）707274767880E（mV）表2热敏电阻Rt-t数据记录表t（℃）30323436384042444648R（Ω）t（℃）50525456586062646668R（Ω）t（℃）707274767880R（Ω）数据记录与处理：热电偶定标对应数据n1234567891011T/℃30.137.339.344.551.155.760.865.769.87579.5U1/mV1.204.154.655.308.9110.1912.0113.9014.9917.7518.19U1*0.20.240.830.931.061.7822.0382.4022.782.9983.553.638热电偶定标曲线经过Excel图表计算，并进行线性回归得到热电偶电压关于温度的关系方程为可见，a=-