热电偶测温技术.doc

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1、大连理工大学大学物理实验报告院（系）材料学院专业材料物理班级0705姓名童凌炜学号200767025实验台号实验名称教师评语实验吋间2008年11月15日,第11周，星期六第7-8节实验目的与要求：（1）了解热电偶和热敏电阻测温原理；（2）学会测量热电偶的温羌电动势；（3）学会测量热敏电阻的温度系数；实验原理和内容：图5-1实验原理：（1）热点偶：两种不同的金属或合金构成的闭合冋路（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to不同，则可以产生热电动势，这种现象称之为热电效应。热电动势的人小与热电偶的人小，金属导线的长短及粗细无关，所以热

2、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，在试验屮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：f⑴=a+bf+cF...试验屮温度变化范围并不人，我们对以近似将其取为：E（Z,/O）=a+bt（2）热电偶的定标：在本试验屮我们用比较法对NKJ加热器屮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。（3）热敏电阻的阻值：热敬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,横截而积为S的热敏电阻，材料对应的系数为a。，b,其电阻可以表示为：L}a^）eT、二＞Rtb

3、7=a0el（4）热敏电阻的温度系数••定义"疋注他表示了热敏阻值对温度变化率与阻值之匕我们可以得出:1clRrciT—、=>aTRtclT2Rt=ae'2Rt=ae^=>InRT=Ind+其屮Ina和b分别是该直线的截距和斜率，我们可以求出RT-丄曲线，将其代冋（3）屮公式，丫T即可得到Rt-T\\线。实验内容：（1）组装一台“热电偶温度计”，并定标；（2）测量热敏电阻阻值随温度变化1111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、负温度系数热敬电阻探头、电源。步骤与操作方法：（1）热电

4、偶温度计的定标：a）将热电偶接入电位差计的“未知”端；b）将热端探头插入NKJ智能温控辐射式加热器，从30°C〜80°C每隔2°C测量一组E、t数据；（2）测量热敏电阻阻值随温度变化关系：a）将热敏电阻接到数字万用表电阻插口；b）将热端探头插入NKJ智能温控辐射式加热器，从30°C~80°C每隔2°C测量一-组R、t数据；（3）UJ-36a型直流电位差计使用方法：a）调节检流计零点，吧倍率开关旋到“X0.2”，稍等片刻调节“调零”旋钮，使检流计指针指零；b）将开关K扳向标准，通过Rp旋钮调节电流，使检流计指零；c）未知电动势：将开关K扳向“未知”，调节

5、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）X0.2d）注意：每次测量前要核对工作电流，重复调零。在调零过程屮，应该将开关“K”进行短帮接触进行观察。数据记录:表1热电偶温度计定标数据记录表t(°C)30323436384042444648E(mV)t(°C)50525456586062646668E(mV)t(°C)707274767880E(mV)表2热敏电阻Rt-t数据记录表t(°C)30323436384042444648R(Q)t(°C)505254

6、56586062646668R(Q)t(°C)707274767880R(Q)数据记录与处理：1.热电偶定标对应数据n1234567891011T/°C30.137.339.344.551.155.760.865.769.87579.5Ul/mV1.204.154.655.308.9110.1912.0113.9014.9917.7518.19Ul*0.20.240.830.931.061.7822.0382.4022.782.9983.553.6382.热电偶定标曲线热电偶定标曲线U/mVy二0.0706x-1.8836T/°C经过Excel图表计算

7、，并进行线性冋归得到热电偶电压关于温度的关系方程为£=-1.8836+0.0706/可见，a=-1.8836b=0.07063.热敬电阻实验数据m1234567891011T/°C30.137.739.344.349.655.960.965.869.774.679.4T/K303.25310.85312.45317.45322.75329.05334.05338.95342.85347.75352.55R/kQ9.5506.0656.1305.3914.4962.9792.4371.9401.7891.7431.279热敏电ISR-T曲线热敏电阻R-T

8、曲线R/kQT/K为了计算R・T关系方程，先对数据进行这样的处理，结果如下:T/K303.25